深亞微米集成電路制造中電介質(zhì)自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔刻蝕工藝機(jī)理及應(yīng)用.pdf

1、目錄摘要.……，.……1Abstract‘.，，，.，..…，，.…“.“.…，.“二。。。.0.“.…，.。。。。。.0.。。。。。。。。.。。。。。.。。。。.0.2引言.……?！??！?...……第一章刻蝕工藝介紹......……畔1.1刻蝕工藝簡(jiǎn)介……41.1.1干法刻蝕……61.1.2濕法刻蝕，……芍1.2等離子體基本理論，，，.……71.2.1等離子體的產(chǎn)生.....……。..…71.2.2等離子體鞘層和電勢(shì)差的形成?！?/p>

2、.........……1.2.3等離子體系統(tǒng)的分類.……121.3電介質(zhì)反應(yīng)離子刻蝕……141.3.1等離子體反應(yīng)離子刻蝕……141.3.2電介質(zhì)反應(yīng)離子刻蝕，……巧1.4小結(jié)..……18第二章電介質(zhì)自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔刻蝕工藝簡(jiǎn)介…?！?2.1何為電介質(zhì)自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔……192.2實(shí)驗(yàn)使用等離子刻蝕設(shè)備介紹?！?02.3實(shí)驗(yàn)量測(cè)工具……252.3.1光學(xué)發(fā)射光譜(OES)……2523.2薄膜測(cè)量橢偏儀(SE)……272.4小結(jié)……29第

3、三章電介質(zhì)自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔硬掩模工藝?！?3.1何為電介質(zhì)自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔硬掩?！?03.2SACHardmaskET對(duì)自對(duì)準(zhǔn)孔尺寸的控制，，……303.2.1SACHardmaskET對(duì)自對(duì)準(zhǔn)孔尺寸的控制的方案……O3.2.2通過(guò)調(diào)整SACHardmaskET的時(shí)間來(lái)控制自對(duì)準(zhǔn)孔尺寸……引3.2.3通過(guò)調(diào)整射頻功率大小來(lái)控制自對(duì)準(zhǔn)孔尺寸……313.2.4通過(guò)調(diào)整反應(yīng)腔靜電吸附盤的溫度來(lái)控制自對(duì)準(zhǔn)孔尺寸。……323.2.5通過(guò)調(diào)整反應(yīng)腔

4、壓力來(lái)控制自對(duì)準(zhǔn)孔尺寸……333.2.6通過(guò)調(diào)整CF4CHF:氣體配比率來(lái)控制自對(duì)準(zhǔn)孔尺寸……333.3SACHardmaskET各種工藝參數(shù)對(duì)自對(duì)準(zhǔn)孔尺寸的效應(yīng)分析及運(yùn)用……33.4小結(jié)……34摘刁石，3(自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔刻蝕工藝是大規(guī)模集成電路制造流程中最關(guān)鍵的工藝之一。隨著大規(guī)模集成電路制造朝著更小關(guān)鍵尺寸和更高集成度方向發(fā)展，特別在深亞微米尺寸條件下，對(duì)工藝的精度和難度要求越來(lái)越高，而電介質(zhì)自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔刻蝕工藝作為一種先進(jìn)的自對(duì)

5、準(zhǔn)接觸通孔刻蝕工藝方案，在利用現(xiàn)有刻蝕條件下可以有效的減輕光刻工藝對(duì)光刻精度和線寬尺寸的壓力，所以對(duì)其機(jī)理及應(yīng)用的研究就有一定的必要性。本文利用的是上海宏力半導(dǎo)體制造有限公司先進(jìn)的8英寸晶圓集成電路制造設(shè)備來(lái)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和研究，以達(dá)到理論研究和實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合的目的。本文概述了刻蝕工藝的發(fā)展和現(xiàn)狀:就各自的特點(diǎn)描述了刻蝕工藝從濕法刻蝕到干法刻蝕發(fā)展的原因和過(guò)程等離子體刻蝕的特點(diǎn)和工作原理干法刻蝕從等離子增強(qiáng)刻蝕系統(tǒng)和反應(yīng)離子刻蝕系統(tǒng)逐步發(fā)展到

6、磁場(chǎng)增強(qiáng)系統(tǒng)和感應(yīng)禍合系統(tǒng)，并描述了各個(gè)系統(tǒng)的工作機(jī)理和特點(diǎn)。同時(shí)著重介紹了反應(yīng)離子刻蝕的機(jī)理和特點(diǎn)以及電介質(zhì)刻蝕的FC比率模型對(duì)刻蝕效果和選擇比的影響。本文主要研究的是一種采用硬掩模方式實(shí)現(xiàn)的電介質(zhì)自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔刻蝕工藝，介紹了硬掩模方式的特點(diǎn)和工藝步驟:首先通過(guò)硬掩模定義通孔的尺寸，再以硬掩模定義的孔為基礎(chǔ)來(lái)進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔刻蝕工藝，這種方式進(jìn)一步降低了對(duì)光刻工藝的要求。電介質(zhì)自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔的尺寸對(duì)晶圓電性和良率有相當(dāng)重要的影響，

7、本文通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了通過(guò)自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔硬掩?？涛g工藝中工藝參數(shù)的調(diào)節(jié)來(lái)控制自對(duì)準(zhǔn)孔尺寸的方案并就其機(jī)理進(jìn)行了具體的研究。在自對(duì)準(zhǔn)接觸通孔刻蝕工藝中由于選擇比的要求會(huì)使用產(chǎn)生較多聚合物的工藝，但聚合物會(huì)對(duì)自對(duì)準(zhǔn)工藝本身以及晶圓的電性和良率有直接的影響。本文提出了一種用純硅檔片進(jìn)行自對(duì)準(zhǔn)工藝來(lái)間接觀測(cè)聚合物的方法，并由該方法來(lái)研究自對(duì)準(zhǔn)工藝過(guò)程中聚合物的分布和厚度情況并且得出有效影響和控制聚合物的方案。同時(shí)本文也通過(guò)實(shí)驗(yàn)方式得出了自對(duì)準(zhǔn)接觸通