半導(dǎo)體制造工藝_11刻蝕(完整版)
【正文】 刻蝕實驗曲線 21 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 Sputtering mode： 硅片置于右側(cè)電極，該電極接地（反應(yīng)腔體通常也接地，則增大該電極有效面積）； 右側(cè)暗區(qū)電壓差小，通過離子轟擊的物理刻蝕很弱 RIE mode： 硅片置于面積較小的左側(cè)電極，右電極仍接地；左側(cè)暗區(qū)電壓差大，通過離子轟擊的物理刻蝕很強 22 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 SiCl4 TiCl4 反應(yīng)離子刻蝕（ RIE）： 常用刻蝕氣體為含鹵素的物質(zhì)，如 CF4， SiF6， Cl2， HBr等，加入添加氣體如： O2， H2， Ar等。 25 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 CF4等離子體 26 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 Si+4F*?SiF4? SiO2+4F*?SiF4? +O2? Si3N4+12F*?3SiF4? +2N2? 硅、 Si3N4和 SiO2刻蝕 CF4中添加少量 O2可增加對 Si， SiO2和 Si3N4的腐蝕速率 少量添加氣體可增加選擇性 10%O2可獲得最大的 Si/SiO2刻蝕比 27 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 在 CF4中加入少量 H2，可使 CFx： F*的濃度比增加。 另外， HDP等離子體源對襯底的損傷較?。ㄒ驗橐r底有獨立的偏壓源與側(cè)電極電勢），并有高的的各向異性（因為在低壓下工作但有高活性的等離子體密度）。 被刻蝕材料 刻蝕用的化學(xué)藥品 深 Si溝槽 HBr/NF3/O2/SF6 淺 Si溝槽 HBr/Cl2/O2 多晶硅 HBr/Cl2/O2, HBr/O2, BCl3/Cl2, SF6 Al BCl3/Cl2, SiCl4/Cl2, HBr/Cl2 AlSiCu BCl3/Cl2N2 W 只有 SF6, NF3/Cl2 TiW 只有 SF6 WSi2， TiSi2， CoSi2 CCl2F2/NF3, CF4/Cl2, Cl2/N2/C2F6 SiO2 CF4/CHF3/Ar, C2F6, C3F8/CO, C5F8, CH2F2 Si3N4 CHF3/O2, CH2F2, CH2CHF2 40 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 硅溝槽刻蝕 當器件尺寸縮小時，晶片表面用作隔離 DRAM儲存單元的儲存電容與電路器件間的區(qū)域也會相對減少。 例如，對 1G DRAM而言，其選擇比需超過 150（即多晶硅化物與柵極氧化層的刻蝕速率比為 150:1）。 43 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 金屬導(dǎo)線刻蝕－ Al IC制作中，金屬層的刻蝕是一個相當重要的步驟。在晶片暴露與大氣前，先臨場通入 CF4等離子體，用 F取代 Cl；然后再通入氧等離子體去除抗蝕劑；緊接著立刻將晶片浸入去離子水中，如此可避免 Al的腐蝕。 45 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 兩層嵌入式工藝中不同的工藝步驟 抗蝕劑 刻蝕停止層 抗蝕劑 連線 通孔 46 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 LPCVD(低壓化學(xué)汽相沉積 ) W已廣泛用于接觸孔填塞與第一層金屬層，這是因為鎢有完美的淀積均勻覆蓋性。 :53:1714:53:17March 22, 2023 ? 1他鄉(xiāng)生白發(fā)，舊國見青山。 :53:1714:53Mar2322Mar23 ? 1世間成事，不求其絕對圓滿，留一份不足，可得無限完美。 , March 22, 2023 ? 閱讀一切好書如同和過去最杰出的人談話。 2023年 3月 22日星期三 2時 53分 17秒 14:53:1722 March 2023 ? 1一個人即使已登上頂峰，也仍要自強不息。 :53:1714:53Mar2322Mar23 ? 1越是無能的人，越喜歡挑剔別人的錯兒。 :53:1714:53:17March 22, 2023 ? 1意志堅強的人能把世界放在手中像泥塊一樣任意揉捏。 。利用鎢全面回蝕得到鎢插栓是鎢刻蝕的一項重要應(yīng)用。然而，銅的鹵化物揮發(fā)性較低，室溫下的等離子體刻蝕并不容易。氟與鋁反應(yīng)產(chǎn)生非揮發(fā)性的 AlF3，在 1240℃ 時，其蒸汽壓只有 1Torr。 大多數(shù)氯基與溴基化合物可用于柵極刻蝕而得到所需的各向異性與選擇比。深溝槽深度通常超過 5um，主要是用于形成存儲電容，淺的溝槽其深度通常不會超過 1um，一般用于器件間的隔離。 36 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 等離子體 RF RF 介電板 變壓器耦合等離子體反應(yīng)設(shè)備示意圖 37 半導(dǎo)體制造工藝基礎(chǔ) 第五章 刻蝕原理 集成等離子體
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