Dry Etch工艺及设备介绍.ppt

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1、Array2016年8月1日ArrayDryEtch工艺与设备介绍课程内容介绍2、DryEtch设备介绍1、DryEtch工艺介绍0.DryEtch目的是什么？干法刻蚀：利用等离子体进行薄膜刻蚀的技术。薄膜：化学气象沉积生成的含硅的产物---PECVD工艺。磁控溅射沉积的金属类产物---Sputter工艺。利用物理涂覆及曝光工艺形成的各种图案的PR---Photo工艺。GlassSiorMetalPR等离子体1.0DryEtch原理利用RFPower和真空气体生成的低温Plasma产生离子(Ion)和自由基(Radical),该Ion和Radical与沉积在基板上的物

2、质反应生成挥发性物质,从而转移PRMask规定的图案到基板上,这就是干法刻蚀的原理1.1DryEtch工艺概要干法刻蚀均一性UniformityH/V比刻蚀率EtchRateCDBiasAshingBiasProfile选择比Selectivity1.1DryEtch工艺概要刻蚀率(EtchRate)即刻蚀速度，指单位时间内刻蚀膜层的速度。单位：Å/Min。（1nm=10Å）均一性(UniformityRate)体现刻蚀过程中刻蚀量或者刻蚀完成后的剩余量的差异性。Uniformity=(Max-Min)(Max+Min)or2×Average×100%1.1DryEt

3、ch工艺概要Profile一般指刻蚀后的断面，要求比较平缓的角度，且无Undercut。要求：40~70°选择比指不同的膜层在同一条件下刻蚀速度的比值。若A膜质的刻蚀速度为Ea，B膜质在同一条件下的的刻蚀速度为Eb。那么A膜质相对B膜质的选择比就是：Sa/b=Ea÷Eb45°45°Undercut1.1DryEtch工艺概要H/V(Horizontal/Vertical)一般指针对PR胶刻蚀过程中，水平方向的刻蚀量与垂直方向的刻蚀量的比值。CDBias(PRAshingBias)CDBias指Photo工艺后的线宽DICD与最终形成的Pattern线宽FICD的差值。

4、干刻相关的主要是指PR在Ashing过程中水平方向的刻蚀量。CDBias=∣DICD－FICD∣1.2DryEtch工艺介绍GTAshing针对Pixel区域PR胶进行反应，生产挥发性气体的过程。Ashing反应气体(SF6/NF3+O2)：CxHy(PR胶)+O2----->COx↑+H2O↑GlassITOGatePRGatePRGlassITOGatePRGateSF6/NF31.2DryEtch工艺介绍Ash/ActorAct/AshActiveEtch：针对Pixel区域a-Si进行反应，生产挥发性气体的过程。Ashing：针对TFTChannel区域PR胶

5、进行反应，生成挥发性气体的过程。ActiveEtch反应气体(Cl2&SF6/NF3)：Si+Cl*+F*→SiCl4↑+SiF4↑Ashing反应气体(SF6/NF3)：CxHy(PR胶)+O2----->COx↑+H2O↑PRPRGIActiveSDPRPRGIActiveSDSF6/NF31.2DryEtch工艺介绍N+Etch&DryStripN+Etch：针对TFTChannel区域a-Si进行反应，生产挥发性气体的过程。DryStrip：针对N+Etch后Glass表面PR胶进行反应，生成挥发性气体的过程。N+Etch反应气体(Cl2&SF6/NF3)：S

6、i+Cl*+F*→SiCl4↑+SiF4↑DryStrip反应气体(SF6/NF3)：CxHy(PR胶)+O2----->COx↑+H2O↑GIActiveSDPRPRGIActiveSDSF6/NF31.2DryEtch工艺介绍ViaEtchViaEtch：针对ContactHole区域SiNx进行反应，生产挥发性气体的过程。因为刻蚀的不同区域的膜厚度及成分不一样，所以选择比在ViaEtch中也是一个重要的因素。ViaEtch反应气体(SF6/NF3)：Si+F*→SiF4↑PRPVXGIGateSDActivePRPVXGIGateSDActiveProcessL

7、oadLockProcessProcessTransferCassetteCassetteUSC2.0DryEtch设备介绍2.1DryEtcher设备构成设备构成Vacuum&ExhaustSystemTransferSystemRFSystemTemperatureControlSystemGasSupplySystem2.2DryEtcher设备构成VMBPlasmaPSCM1CM2B-AAPCTMPExhaustMatchingBoxChillerEPD13.56MHz3.2MHzMFCFilterDryPumpISOValveCutOffV