集成電路制造工藝

--刻蝕的基本概念濕法刻蝕第四章刻蝕干法刻蝕去膠刻蝕的基本概念本章要點(diǎn)濕法刻蝕第四章刻蝕干法刻蝕去膠刻蝕的基本概念本章要點(diǎn)刻蝕，是用化學(xué)或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料，從而把光刻膠上的圖形轉(zhuǎn)移到薄膜上的過(guò)程。§4.1刻蝕的基本概念一、刻蝕的目的二、刻蝕的主要參數(shù)刻蝕速率是測(cè)量刻蝕物質(zhì)被移除的速率，通常用表示。通過(guò)測(cè)量刻蝕前后的薄膜的厚度，將差值除以刻蝕時(shí)間就能計(jì)算出刻蝕速率?？涛g速率=（刻蝕前厚度-刻蝕后厚度）/刻蝕時(shí)間=Δh/t1.刻蝕速率薄膜在縱向被腐蝕的同時(shí)也存在著橫向被腐蝕，造成實(shí)際窗口的尺寸大于設(shè)計(jì)尺寸，使刻蝕的分辨率下降?？涛g因子F定義為：當(dāng)刻蝕線條時(shí)，刻蝕的深度V與一邊的橫向增加量ΔX的比值。F=V/ΔX2.刻蝕因子被刻蝕材料的刻蝕速率與另一種材料（如光刻膠或襯底）的刻蝕速率的比。高選擇比意味著只對(duì)想要去除的薄膜進(jìn)行刻蝕，而光刻膠和襯底受到的刻蝕很小，或者說(shuō)速率十分緩慢。Ef襯底SiO2光刻膠ErSiO23.選擇比片內(nèi)均勻性、批內(nèi)均勻性和批間均勻性。非均勻性刻蝕會(huì)帶來(lái)額外的過(guò)度刻蝕，影響刻蝕質(zhì)量。均勻性由測(cè)量刻蝕前后晶圓的特定點(diǎn)厚度，并計(jì)算這些點(diǎn)的刻蝕速率得出。點(diǎn)的選取一般為在一批中隨機(jī)抽取3～5片晶圓，在每片晶圓上選擇5～9個(gè)點(diǎn)。（a）五點(diǎn)選?。╞）九點(diǎn)選取4.均勻性

刻蝕過(guò)程中主要的污染包括殘留物、聚合物及顆粒沾污。殘留物是刻蝕以后留在硅片表面不想要的材料。聚合物的形成有時(shí)是有意的，是為了在刻蝕圖形的側(cè)壁上形成抗腐蝕膜從而防止橫向刻蝕，形成高的各向異性圖形。這些聚合物必須在刻蝕完成后去除，否則器件的成品率和可靠性都會(huì)受到影響。等離子體產(chǎn)生的顆粒沾污會(huì)給硅片帶來(lái)?yè)p傷，重金屬沾污在接觸孔上會(huì)造成漏電。5.刻蝕潔凈度根據(jù)以上的刻蝕工藝參數(shù)，刻蝕的一般要求有：刻蝕均勻性好。圖形的保真度好?？涛g選擇比高?？涛g的潔凈度高。加工批量大，控制容易，成本低，對(duì)環(huán)境污染少，適用于工業(yè)生產(chǎn)。三、刻蝕的質(zhì)量要求謝謝！集成電路制造工藝

--濕法刻蝕單位：江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院微電子教研室濕法刻蝕第四章刻蝕干法刻蝕去膠刻蝕的基本概念本章要點(diǎn)濕法刻蝕第四章刻蝕干法刻蝕去膠本章要點(diǎn)刻蝕的基本概念濕法刻蝕：目前主要用在漂去氧化硅、表層剝離及大尺寸圖形（3

m以上)腐蝕應(yīng)用方面；

干法刻蝕：是亞微米和深亞微米尺寸下刻蝕器件的主要方法?？涛g濕法刻蝕干法刻蝕§4.2濕法刻蝕濕法刻蝕是利用一定的化學(xué)試劑與需刻蝕的薄膜反應(yīng)從而在薄膜上顯示一定的圖形。一、濕法刻蝕的基本概念濕法刻蝕的優(yōu)點(diǎn)：高刻蝕的選擇比；不產(chǎn)生襯底損傷。濕法刻蝕的缺點(diǎn)：各向同性刻蝕，刻蝕后的線條寬度難以控制。通常伴有放熱并產(chǎn)生氣體。反應(yīng)放熱會(huì)造成局部區(qū)域的溫度升高；反應(yīng)生成的氣泡會(huì)造成局部反應(yīng)停止，形成缺陷。1.二氧化硅的濕法刻蝕腐蝕液：緩沖氫氟酸腐蝕液BHF或緩沖氧化硅腐蝕液BOE（BufferofEtchant)NH4F作為緩沖劑減慢并穩(wěn)定腐蝕過(guò)程，從而很好地控制腐蝕速率。腐蝕的化學(xué)原理：§4.2濕法刻蝕二、幾種薄膜的濕法刻蝕腐蝕液磷酸H3PO4——起主要的腐蝕作用硝酸HNO3——改善臺(tái)階性能醋酸——降低腐蝕液表面張力水——調(diào)節(jié)腐蝕液濃度腐蝕原理：2.鋁的濕法刻蝕對(duì)下層材料有較高的選擇比、對(duì)器件不會(huì)造成等離子體損傷、設(shè)備簡(jiǎn)單，各向同性刻蝕造成分辨率低，化學(xué)刻蝕槽的安全性?！鱴三、濕法刻蝕的特點(diǎn)濕法各向同性化學(xué)腐蝕腐蝕因子：1.全自動(dòng)濕法腐蝕操作設(shè)備四、濕法刻蝕的工藝設(shè)備2.手動(dòng)濕法腐蝕操作設(shè)備謝謝！Microchipfabrication----DryetchingDepartment：MicroelectronicsDepartmentInJiangsuCollegeofInformationTechnology集成電路制造工藝

--干法刻蝕單位：江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院微電子教研室濕法刻蝕第四章刻蝕干法刻蝕去膠刻蝕的基本概念本章要點(diǎn)濕法刻蝕第四章刻蝕干法刻蝕去膠本章要點(diǎn)刻蝕的基本概念濕法刻蝕：目前主要用在漂去氧化硅、表層剝離及大尺寸圖形（3

m以上)腐蝕應(yīng)用方面；

干法刻蝕：是亞微米和深亞微米尺寸下刻蝕器件的主要方法?？涛g濕法刻蝕干法刻蝕純物理性刻蝕：濺射刻蝕純化學(xué)性刻蝕：等離子體刻蝕上述兩者特性結(jié)合：反應(yīng)離子刻蝕、高密度等離子體刻蝕以等離子體輔助來(lái)進(jìn)行薄膜刻蝕的一種技術(shù)?！?.3干法刻蝕1.定義：2.種類：干法刻蝕的基本概念Thebasicconceptofdryetching1)濺射刻蝕：利用氣體（如氬）電離成帶正電的離子，再利用偏壓將離子加速，濺射在被刻蝕物的表面，當(dāng)能量足夠大時(shí)，將被刻蝕表面的原子撞擊出來(lái)。2)等離子體刻蝕：利用等離子體中的活性基與腐蝕膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成可揮發(fā)性的氣體而被帶走。介于濺射刻蝕和等離子體刻蝕之間的干法刻蝕技術(shù)，同時(shí)用物理和化學(xué)兩種作用來(lái)去除薄膜的方法，因此可以兼具有各向異性刻蝕的優(yōu)點(diǎn)，又有可接受的選擇比。3)反應(yīng)離子刻蝕

RIE增大自由基的密度，以改善工作能力，特別是提高刻蝕速率。磁場(chǎng)增強(qiáng)型反應(yīng)離子刻蝕(MERIE)電感耦合等離子體刻蝕(ICP)電子回旋共振等離子體刻蝕(ECR)4)高密度等離子體刻蝕HDP工作氣體刻蝕原理含硅化合物CF4金屬鋁BCl3+Cl2金屬鎢CF4/O2C+F*CF4等離子體SiO2+F*SiF4+O2BCl3等離子體B+Cl*Al+Cl*AlCl3C+F*CF4等離子體W+F*WF6幾種薄膜的等離子體刻蝕Plasmaetchingofcommonfilms每種原子都有自己的光波，不同的薄膜刻蝕時(shí)等離子體發(fā)出不同的顏色?？涛g最后階段，等離子體的化學(xué)成分將發(fā)生改變，從而引起等離子體發(fā)光的顏色和強(qiáng)度改變，利用光譜儀監(jiān)測(cè)光的特定波長(zhǎng)并檢測(cè)信號(hào)的改變，光學(xué)系統(tǒng)就傳送一個(gè)電信號(hào)到電腦以控制刻蝕系統(tǒng)終止刻蝕工藝。發(fā)射光譜分析法（OpticalEmissionSpectroscopy,OES）干涉測(cè)量法(InterferometryEndPoint,IEP)質(zhì)譜分析法干法刻蝕的終點(diǎn)檢測(cè)Endpointdetectionofdryetching刻蝕剖面是各向異性，具有較好的側(cè)壁控制最小的光刻膠脫落或粘附問(wèn)題好的片內(nèi)、片間、批次間的刻蝕均勻性較低的化學(xué)品使用和處理費(fèi)用膠膜襯底各向異性干法刻蝕干法刻蝕的特點(diǎn)CharacteristicsofdryetchingETCH三大設(shè)備供應(yīng)商應(yīng)用材料（Applied）LamResearch東電電子（TEL）等離子體刻蝕的工藝設(shè)備

Plasmaetchingprocessequipment謝謝！集成電路制造工藝

--去膠單位：江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院微電子教研室濕法刻蝕第四章刻蝕干法刻蝕去膠刻蝕的基本概念本章要點(diǎn)濕法刻蝕第四章刻蝕干法刻蝕去膠本章要點(diǎn)刻蝕的基本概念它是圖形制