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1、ETCH PROCESS TRAINING,2000/8/28,WHAT IS ETCH?,什么是腐蚀? 腐蚀就是通过一定的方法(化学药液,特气等)把光刻曝光显影后形成的图形转移到硅片上,从而形成管芯的各种结构和图形。 腐蚀课工艺分:腐蚀; 去胶; 清洗;,ETCH BASE PARAMETER,腐蚀速率(ETCH RATE)=单位时间内同种衬底损失掉的厚度; E/R=(A-B)/ETCH TIME,A,B,ETCH BASE PARAMETER,腐蚀速率的均匀性(UNIF)=在同一硅片不同位置的腐蚀速率的差异; UNIF=MAX E/R(1,5)MIN E/R(1,5)/2AVG E/R(1
2、,5) 1 5 2 3 4,ETCH BASE PARAMETER,选择比(SELECITY)=在同样腐蚀条件下,不同材料的腐蚀速率的比值。 SEL A/B= (E/R A)/(E/R B) 选择比反映腐蚀过程中对另一种材料(光刻胶或衬底)的影响。,材料A,材料B,ETCH BASE PARAMETER,形貌(PROFILE)=反映腐蚀后硅片表面的地貌特征; 负载效应=反映不同光刻图形(即PR/ETCH RATIO)对腐蚀速率,形貌等的影响。 条宽损失(CD LOSS)=腐蚀对图形条宽的影响。 CD LOSS=FINAL CDPHOTO CD,ETCH BASE PARAMETER,各向同性腐
3、蚀=腐蚀速率在纵向和横向上均一样的腐蚀;如湿法腐蚀就是各向同性腐蚀。,衬底,衬底,PR,PR,腐蚀前,腐蚀后,ETCH BASE PARAMETER,各向异性腐蚀=腐蚀速率在纵向和横向上不一样的腐蚀,一般纵向速率远大于横向速率;如大部分干法腐蚀就是各向异性腐蚀。,衬底,衬底,PR,PR,腐蚀前,腐蚀后,刻蚀设备简介(5”),1612-干法AL刻蚀 H200-干法AL刻蚀 1611-POLY ,SiCr 刻蚀 901-SDG,POLY2,PESiN刻蚀 8111-SiO2刻蚀(栅孔,孔,PAD) CDE-PESiN,LPSiN全剥,Plasma处理 DES-干法去胶,刻蚀设备简介(5”),T-1
4、1-SiO2腐蚀 T-14-AL-G产品湿法孔,栅孔腐蚀 T-15-Si-G产品湿法孔腐蚀 SH-AL前湿法去胶,清洗 S-13-AL后湿法去胶 S-12-AL后湿法清洗 T-16-湿法AL腐蚀,刻蚀设备简介(6”),8330-干法AL刻蚀 P5000 METAL-干法AL刻蚀 P5000 POLY A 腔体-POLY 刻蚀 P5000 POLY B 腔体-SiN 刻蚀 P5000 POLY A 腔体-POLY 刻蚀 P5000 SiN A 腔体-POLY ,SiN刻蚀 P5000 SiN B腔体-SiN 刻蚀,刻蚀设备简介(6”),P5000 SiN C腔体-OXIDE刻蚀 P5000 OX
5、IDE -OXIDE刻蚀 384-1.0um以上产品SiN刻蚀 384T-SPACER刻蚀 ASIQ-OXIDE刻蚀 AE2001-ISO 孔刻蚀 A1000-干法去胶,刻蚀设备简介(6”),SCP-1#-SiN全剥 SCP-2#-AL前湿法去胶 SCP-3#-OXIDE腐蚀 SCP-4#-OXIDE腐蚀,漂洗 SCP-5#-Ti腐蚀 SST-AL后清洗,SIN ETCH PROCESS,工艺气体:SF6(6”PROCESS);CF4/O2(5”PROCESS) 工艺参数:SIN E/R;UNIF;SIO2 LOSS;PR LOSS; PROFILE; CD LOSS; 工艺要求:SIN腐蚀干
6、净,无SIN残余 ; SIN条边缘整齐, 氧化层颜色均匀; SIN腐蚀后 条宽正常,SIO2 LOSS正常; SIN 去胶干净 ,无PR残余; 常见异常:SIN残余; 有源区图形未刻出; SIN过腐蚀,硅衬底被打毛; SIN ETCH CD异常;,SIN ETCH PROCESS,SIN ETCH PROCESS,POLY ETCH PROCESS,工艺气体:HCL,CL2,HE-O2 工艺参数:POLY E/R;UNIF;SIO2 LOSS; PROFILE;CD LOSS; 工艺要求:POLY腐蚀干净,无POLY残余 ; POLY条边缘整齐, 氧化层颜色均匀; POLY腐蚀后 条宽正常,S
7、IO2 LOSS正常; POLY 去胶干净,清洗后无POLYMER残余; 常见异常: POLY残余; POLY CD 异常;POLY条形貌异常;硅片局部区域打火;SIO2 LOSS变大;POLYMER增多或POLYMER残余;,POLY ETCH PROCESS,POLY ETCH PROCESS,AL ETCH PROCESS,工艺气体:BCL3,SICL4,CL2,N2,SF6,HBR 工艺参数:AL E/R;UNIF;SIO2 LOSS;PR LOSS; PROFILE; CD LOSS; 工艺要求:AL腐蚀干净,无RESIDUE残余,无SI渣; AL条边缘整齐,不毛糙,无明显变瘦区域;
8、 AL 条宽正常,SIO2 LOSS正常; 划片槽区域不严重打毛; AL 去胶干净,清洗后无POLYMER残余; 常见异常:AL残余;黑点多;AL条细;断AL;硅片打毛;残胶; POLYMER残余;AL CD异常;PROFILE异常等;,AL ETCH PROCESS,AL ETCH PROCESS,AL ETCH PROCESS,AL ETCH PROCESS,AL ETCH PROCESS,WINDOW ETCH PROCESS,工艺气体:CHF3/C2F6(6”PROCESS);CHF3/O2(5”PROCESS) 工艺参数:SIO2 E/R;UNIF; PROFILE;CD LOSS;
9、 SEL POLY ;POLYMER 工艺要求: W1腐蚀到衬底,无孔不通现象; PROFILE正常; W1 CD正常; POLY/SI损失量在正常范围内; 常见异常:孔不通; 孔形貌异常; POLY/SI过腐蚀大; 孔 ETCH CD异常;,WINDOW ETCH PROCESS,WINDOW ETCH PROCESS,VIA ETCH PROCESS,工艺气体:CHF3/C2F6(6”PROCESS);CHF3/O2(5”PROCESS) 工艺参数:SIO2 E/R;UNIF; PROFILE;CD LOSS; POLYMER 工艺要求:VIA腐蚀到AL,无通孔不通现象; PROFILE正
10、常; VIACD正常; POLYMER 去除干净; 常见异常:通孔不通; 通孔形貌异常; 介质过腐蚀大,介质厚度变薄; VIA ETCH CD异常;,VIA ETCH PROCESS,D2 20K,12K,VIA ETCH PROCESS,SPACER ETCH PROCESS,工艺气体:CHF3/C2F6 工艺参数: E/R;UNIF; PROFILE; 工艺要求:SPACER腐蚀干净,无残余; PROFILE正常; 场氧损失量正常; 常见异常: SPACER腐蚀不净; 场氧过腐蚀大,场氧厚度变薄; SIN颗粒残余;,SPACER,SPACER ETCH PROCESS,GW ETCH PR
11、OCESS,干法腐蚀:8111,CHF3/O2气体 湿法腐蚀:T-14槽,NHF4/HF药液 各向异性/同性腐蚀 工艺要求:腐蚀干净,无氧化层残余; GW侵蚀正常,无过侵蚀; GW无尖角,无局部侵蚀严重现象; 无脱胶,浮胶; 常见异常:GW 过侵蚀; GW有尖角, 局部侵蚀严重; GW图形发花,有残余; 脱胶,浮胶;,GW ETCH PROCESS,GW ETCH PROCESS,GW ETCH PROCESS,GW ETCH PROCESS,TIW ETCH PROCESS,腐蚀药液:H2O2; 腐蚀时间:35MIN; 工艺要求:图形线条清晰整齐; 图形内无残余TIW ; TIW图形边缘无残余物;. 常见异常:TIW残余; 去胶不净;,TIW ETCH PROCESS,SICR ETCH PROCESS,腐蚀气体:HBR ,CF4,O2 工艺要求:图形线条清晰整齐; 孔图形内无残余SICR; GOX LOSS在规范内; 常见异常:SICR残余; GOX LOSS过大;,SICR ETCH PROCESS,PR STRIP PROCESS,湿法去胶:H2SO4/H2O2; 干法去胶:O2; 工艺要求:去胶干净,无残余胶丝; 常见异常:胶丝残余; 硅片中心区域胶残余; 硅片局部有水迹残留(湿法);,PR STRIP PROCESS,