




版权说明:本文档由用户提供并上传,收益归属内容提供方,若内容存在侵权,请进行举报或认领
文档简介
等离子刻蚀工艺原理介绍Etch/CSMC2011.10.142023最新整理收集do
something等离子刻蚀工艺原理介绍包含以下几个方面:
等离子体基本概念等离子刻蚀基本原理等离子刻蚀应用概述Plasma就是等离子体(台湾一般称为电浆),由气体电离后产生的正负带电离子以及分子,原子和原子团组成.只有强电场作用下雪崩电离发生时,Plasma才会产生.
气体从常态到等离子体的转变,也是从绝缘体到导体的转变.Plasma一些例子:荧光灯,闪电,太阳等.
什么是PlasmaenergygasplasmaeeeePlasma产生激活态的粒子以及离子.激活态粒子(自由基)在干法刻蚀中主要用于提高化学反应速率,而离子用于各向异性腐蚀(Anisotropicetch).
在固定Power输入的气体中,电离和复合处于平衡状态.在正负离子复合或电子从高能态向低能态跃迁的过程中发射光子.这些光子可用于终点控制的检测。半导体工艺Plasma一般都是部分电离,常规0.01%~10%的原子/分子电离.
为什么Plasma运用在干法刻蚀中
各向异性刻蚀中的圆片偏压射频功率通过隔直电容加到圆片背面,这样隔离直流而能通过射频,使圆片和基座充电为负偏压状态(平均).
半导体圆片不一定是电导体(因为表面可能淀积一层SiO2或SiN膜),直流偏压不能工作,因为Plasma很快补偿了绝缘体上的偏压.--------++++++
---------+
非对称的腔体中,圆片面积<<腔体面积,所以较高的鞘层/暗区(Sheath/DarkSpace)电压出现在Plasma到圆片之间。圆片偏压的产生-1plasmasheathasheathbSheathbsheathaplasmap圆片偏压的产生-2
电容耦合:RF功率通过RF电场直接传导到Plasma,涉及到的电极也直接暴露在Plasma中(但是一般有Wafer在基座/电极上).
电感/变压器耦合:RF功率通过RF磁场传导到Plasma,该磁场诱导产生起电离作用的电场.
电容耦合对产生电离作用不是很有效,因为它的很大一部分能量用于向电极表面运动的离子加速.电感耦合对Plasma的产生很有效,因为它的能量几乎全部用于离化.但是电感耦合点燃Plasma不是很有效.在MERIE中,外加磁场也用于提高Plasma的浓度.Plasma刻蚀中的功率耦合电容耦合plasmarfelectricfieldwafer电感耦合RFcurrentincoilRFmagneticfieldionizingE-field(induced)电容/电感耦合inductivesourcedefinesdensityPsource/TCPwafercapacitiverfbiasgivesionsdirectedenergyPbiasPlasmaEtch是多变量的工艺
---Bias/TCP(Source)功率
---Pressure---GasFlow---Temperature---BSCHe---(Gap)---(B-Field)---ProcessTimePlasma刻蚀的复杂性工艺控制和结果工艺可控变量Plasma参数·Temperature·GasFlows·Pressure·Power·Time·(MagneticField)·EtchRate·Uniformity·Selectivity·Profile·LoadingEffects·Particulates·Residue·Damage结果·Gasdensity·Residencetime·Iondensity·DCbias·Freeradicals·Ionenergyanddirectionality·BSCHe·(Gap)化学性腐蚀工艺的六个步骤PlasmaflowinggasGenerationofetchantspecies1DiffusiontosurfaceAdsorptionReactionFilmDesorptionDiffusionintobulkgas23456STEP1.活性粒子由电子和分子的碰撞产生STEP2.活性粒子扩散到反应膜层附近STEP3.活性粒子被表面吸附STEP4.反应发生STEP5.反应生成物能解吸附STEP6.反应生成物扩散到气体当中被泵抽走各向异性腐蚀工艺的两大机理能量,方向性的离子提供各向异性腐蚀,它有两种不同的模式:损伤机理和屏蔽机理.损伤机理屏蔽机理微负载效应机理
为了保证Open和Dense区相同的EtchRate,维持工艺Open和Dense区相同的腐蚀剂和生存物通量是非常重要的。该工艺工作在腐蚀气体耗尽还是饱和区域?
反应副产物在小尺寸区域逃离速度是否与大尺寸区域一致?
离子在小尺寸和大尺寸区域Sidewall上散射不同,对Profile微负载效应造成较大影响。
Polymer在小尺寸和大尺寸区域形成速度不同,也对微负载效应造成较大贡献。Etch的方向性
Etch的方向由方向性的离子决定。
Plasma与电极(阴极)之间的电压差控制离子的能量和方向性。对离子的能量和方向性起关键作业的两个参数是功率和压力。PolyEtch平衡图
气体Wafer温度Bias/TCP功率压力(磁场)物理化学离子轰击HBr+化学腐蚀Cl*化学淀积SiBr/HBr(+PR)腐蚀淀积PolyEtch各气体作用MetalEtch平衡图
气体Wafer温度Bias/TCP功率压力(磁场)物理化学离子轰击BCl3+化学腐蚀Cl*化学淀积BCl3(+PR)腐蚀淀积MetalEtch各气体作用SIO2Etch平衡图
气体Wafer温度RF功率压力(磁场)物理化学离子轰击Ar+化学腐蚀F*化学淀积-CF2-(+PR)腐蚀淀积SIO2/SiNEtch各气体作用F/C比率和Polymer的形成C2F4C4F10C2F6CF4ETCHINGPOLYMERIZATIONO2ADDITIONH2Addition1234DCBIASCH3FCHF3C4F8聚合和腐蚀的条件气体内F/C比率,腐蚀粒子与DCBias大小决定了工艺的聚合和腐蚀
驻留时间=pV/Q
高流量和低压力–低驻留时间,反应被吸附的时间也短。需要较高的泵速,S=Q/p,达到较短的驻留时间。压力作用:驻留时间·改变压力就能改变plasma离子/中性粒子的分布。·高压力导致离子高的再复合速度,降低了wafer
表面的离子通量。·提高压力也增加了离子的碰撞,导致离子能量的损失。压力影响:气流密度Source/TCP功率–控制气体离化。提高Source/TCP功率,提高腐蚀速率。提高Source/TCP
功率,就增加了wafer表面的离子通量。提高Source/TCP功率,就
温馨提示
- 1. 本站所有资源如无特殊说明,都需要本地电脑安装OFFICE2007和PDF阅读器。图纸软件为CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.压缩文件请下载最新的WinRAR软件解压。
- 2. 本站的文档不包含任何第三方提供的附件图纸等,如果需要附件,请联系上传者。文件的所有权益归上传用户所有。
- 3. 本站RAR压缩包中若带图纸,网页内容里面会有图纸预览,若没有图纸预览就没有图纸。
- 4. 未经权益所有人同意不得将文件中的内容挪作商业或盈利用途。
- 5. 人人文库网仅提供信息存储空间,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对用户上传分享的文档内容本身不做任何修改或编辑,并不能对任何下载内容负责。
- 6. 下载文件中如有侵权或不适当内容,请与我们联系,我们立即纠正。
- 7. 本站不保证下载资源的准确性、安全性和完整性, 同时也不承担用户因使用这些下载资源对自己和他人造成任何形式的伤害或损失。
最新文档
- 情况报告范文+事件
- 汽车行驶实训报告范文
- 浙江国企招聘2024温州市公用事业发展集团有限公司招聘8人笔试参考题库附带答案详解
- 二零二五年度城市公共艺术项目设计协议
- 2025年度社区公共车位租赁管理及维护合同
- 二零二五年度专利授权与许可咨询合作协议
- 房屋产权归方所有协议书附2025年度物业服务费缴纳及使用服务合同
- 2025年度混凝土路面施工安全生产责任保险合同
- 二零二五年度房屋租赁合同租赁双方信息披露与隐私保护协议
- 二零二五年度植树造林与生物多样性保护合同
- 危险化学品建设项目竣工验收报告
- 国家中医药管理局第3批24个专业104个病种中医诊疗方案
- 妇产科学(第9版)第三章 女性生殖系统生理
- LY/T 2241-2014森林生态系统生物多样性监测与评估规范
- GB/T 9086-2007用于色度和光度测量的标准白板
- 2023年山东力明科技职业学院高职单招(数学)试题库含答案解析
- GB/T 24338.4-2018轨道交通电磁兼容第3-2部分:机车车辆设备
- GB/T 19326-2003钢制承插焊、螺纹和对焊支管座
- GB 19522-2004车辆驾驶人员血液、呼气酒精含量阈值与检验
- 桑树栽培与管理课件
- 信用风险管理讲义课件
评论
0/150
提交评论