干法和濕法腐蝕講稿(編輯修改稿)
2025-03-11 09:21 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 率 ? 好的選擇比 ? 各向異性的腐蝕剖面 ? 缺點 :昂貴的，復(fù)雜的系統(tǒng) —Vacuum, RF, robot, Echuck and etc. 等離子體腐蝕 ? 腐蝕電介質(zhì) ? 腐蝕單晶硅 ? 腐蝕多晶硅 ? 腐蝕金屬 ? 摘要 電介質(zhì)腐蝕 ? 腐蝕二氧化硅 – 摻雜和未摻雜的硅酸鹽玻璃 – Contact (PSG or BPSG) – Via (USG, FSG or lowk dielectric) ? 腐蝕氮化硅 – STI – Bonding pad 電介質(zhì)腐蝕 ? 氟化學(xué) 4F + SiO2 → SiF 4 +2O ? CF4作常作為氟源被使用 ? NF3和 SF6也被使用 接觸孔腐蝕 ? 是連接硅和金屬條的孔 ? 摻雜的硅酸鹽玻璃 , PSG for BPSG ? CF4 作為主要的腐蝕劑 ? CHF3作為聚合物的主要來源來提高對硅和硅化物的選擇比 ? Ar用來提高 damaging effect ? 一些人也使用 O2 or H2 ? 對硅或硅化物的高選擇比是需要的 接觸孔腐蝕 ? 為了硅和金屬的互連而開接觸孔 ? 需要對硅和光刻膠的高選擇比 ? 氟化學(xué) 接觸孔腐蝕 ? F/C比例 F/C 3, 腐蝕占主導(dǎo)地位 F/C 2, 聚合占主導(dǎo)地位 ? 當(dāng)腐蝕二氧化硅 ,氧氣的副產(chǎn)物能同 C反應(yīng)來釋放更多的氟 ? 當(dāng)腐蝕硅或硅化物時 ,沒有氧氣釋放 ,氟被消耗 , F/C比降低到小于 2，開始聚合物的淀積 ? 聚合物阻礙更進一步的腐蝕 ? BPSGtoTiSi2的高選擇比 電介質(zhì)腐蝕 F/C比 , DC Bias and Polymerization 通孔腐蝕 ? 腐蝕 USG ? 為了金屬和金屬間的互連而開通孔 ? 需要對金屬和光刻膠的高選擇比 ? 氟化學(xué) 腐蝕通孔 ? 氟作為主要腐蝕劑 ? CF4, CHF3和 Ar都在腐蝕中使用 . O2或 H2也能使用 ? 對金屬的高選擇比 ? 避免金屬濺射 電介質(zhì)腐蝕的概要 單晶硅腐蝕 ? 光刻膠可以引起襯底污染 ? 氯 /溴化學(xué) ? Cl2/HBr作為主腐蝕劑 單晶硅腐蝕化學(xué) ? 少量的 O2來對側(cè)壁鈍化 ? 少的 NF3來阻止 black silicon ? 定時腐蝕 金屬腐蝕 ? 腐蝕 AlCu金屬疊層來形成金屬互連 ? 通常使用 Cl2 + BCl3 ? 不管用物理的還是化學(xué)的方法，需要腐掉Cu ? 在硅片曝露到大氣中的濕氣前需要去膠 腐蝕金屬 ? 為了金屬互連 ? Cl2 作為主腐蝕劑 ? BCl3, N2用來側(cè)壁鈍化 ? O2用來調(diào)高對二氧化硅的選擇比 ? 主要問題 :腐蝕剖面和避免腐蝕殘留 ? 金屬晶粒尺寸能影響腐蝕工藝 金屬腐蝕化學(xué) 干法去膠 ? Remote plasma source －沒有離子轟擊的自由基團 ? 高氣壓 ,微波等離子體 ? 防止金屬侵蝕對金屬腐蝕后殘留在 PR中的氯去除是很重要的 ? 提高產(chǎn)能和成品率 干法去膠 ? O2, H2O chemistry 干法去膠工藝 總結(jié) ? 腐蝕就是將光刻膠的圖形轉(zhuǎn)移到硅片表面材料上的過程 .。 ? 腐蝕分為濕法腐蝕和干法腐蝕。 ? 干法腐蝕被廣泛用自圖形腐蝕工藝中。 SIN 腐蝕 ? 腐蝕設(shè)備是 LAM490，低壓力，終點控制，腐蝕氣體主要是 SF6， SIN對 OXIDE 的選擇比在 3左右。SIN腐蝕需要特別注意是就是 SIN 腐蝕干凈 SIO2，不能腐蝕到 SI襯底上。 于 SIN及 PAD OXIDE 的厚度都較薄，所以對腐蝕均勻性的要求也很高。在線監(jiān)測腐蝕后的殘氧。 孔腐蝕 ? STEP1： ISO ETCH （各向同性腐蝕） ? STEP2： ANISO ETCH （各向異性腐蝕） 孔腐蝕 ? 需要注意的是 （即孔要腐蝕干凈），否則孔的接觸電阻會很大，其他一些參數(shù)會測不出來。 ；所以必需要有 OXIDE 對 SI/POLYSI的選擇比很高（一般大于 10）來做保證。 平坦化工藝 ? 當(dāng)器件集成度提高，器件尺寸越來越小，需要用到雙層（多層）布線的時候，平坦化的工藝也隨之引入生產(chǎn)。隨著器件的形成，在圓片上的膜層見多（ FOX， POLY1， POLY2， D1， M1 等），圓片表面的平整度變差，這是對光刻機形成了挑戰(zhàn)；平坦化的目的就是要減小減小臺階差異，給光刻提供有利條件。 VIA 腐蝕 ? VIA 是使 M1/M2 連接起來的通道。同樣要是 M1/M2 連接的好，需要有良好的 VIA 形貌來保證 M2 的臺階覆蓋。 ? VIA腐蝕要注意 要腐蝕干凈 介質(zhì)厚度要控制住，不能太?。ㄔ斐?M1，M2間漏電），也不能太厚（ M2臺階覆蓋不良）。 VIA 腐蝕 鈍化腐蝕 ? 鈍化的目的是給器件以表面保護作用。一般鈍化層采用 PEOXIDE/PESIN 雙層介質(zhì)。 POLY ETCH ? 主要設(shè)備有 LAM940 LAM490。 ? 主要腐蝕氣體為 CL2， HBR， HCL等。 ? POLY ETCH PROCESS： STEP1BREAKTHROUGH STEP（ OPTIONAL） STEP2MAIN ETCH STEP（ OPTICAL EMISSION ENDPOINT） STEP3OVER ETCH STEP
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