刻蚀培训教材.ppt

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1、CompanyConfidential1DoNotCopy刻蚀工艺培训教材CompanyConfidential2DoNotCopy摘要集成电路制造介绍刻蚀工艺基本概念CompanyConfidential3DoNotCopy集成电路制造介绍电路、芯片、管芯集成电路制作过程局部管芯剖面（BiCMOS工艺）CompanyConfidential4DoNotCopy芯片、管芯、集成电路CompanyConfidential5DoNotCopy集成电路制作过程氮化硅/氧化膜氧化膜多晶硅沉积硅化钨沉积TEOS沉积

2、硼磷氧化膜金屬膜保护层沉淀匀光刻胶曝光显影化學蝕刻電漿蝕刻离子注入光罩投入硅片投入激光刻号硅片清洗去胶金属热处理/电性能测试晶背研磨硅片测試成品产出成品測試硅片封装WATCPSortCompanyConfidential6DoNotCopyBiCMOS剖面（双层金属连线）CompanyConfidential7DoNotCopy刻蚀工艺基本概念一、刻蚀的目的及作用二、刻蚀基本原理原理与过程三、刻蚀工艺的发展及我公司刻蚀当前状况四、刻蚀工艺评价项目、方法及标准五、刻蚀工艺控制方法六、刻蚀工艺选择需考虑的因素

3、七、刻蚀工艺常见问题CompanyConfidential8DoNotCopy一、刻蚀的目的及作用刻蚀是用物理或化学的方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程；一般分为两种：湿法刻蚀、干法刻蚀。刻蚀的基本作用是准确地复制掩膜图形，以保证生产线中各种工艺正常进行。CompanyConfidential9DoNotCopy二、刻蚀过程与原理CompanyConfidential10DoNotCopy湿法腐蚀（WETETCHING)湿法腐蚀原理常见设备工作图主要试剂及用途优点及缺点生产线应用工艺主要控制参数

4、CompanyConfidential11DoNotCopy湿法刻蚀原理通过合适的化学溶液与所欲蚀刻的材质进行化学反应，然后转成可溶于此溶液的化合物，而达到去除的目的。湿法蚀刻的进行主要是凭借溶液与欲刻蚀材质之间的化学反应，因此，我们可以籍由化学溶液的选取与调配，得到适当的蚀刻速率，以及欲蚀刻材质对下层材质的良好蚀刻选择比。各向同性刻蚀CompanyConfidential12DoNotCopy湿法腐蚀（WETETCHING)二氧化硅腐蚀-SiliconOxideEtchSiO2+6HF→H2SiF6+2

5、H2OHF:刻蚀剂,NH4F:缓冲剂多晶硅腐蚀-Poly-SiEtchSi+HNO3+6HF→H2SiF6+HNO2+H2+H2OHNO3:氧化剂,HF:刻蚀剂金属铝腐蚀-AlEtchHNO3:氧化剂,H3PO4:刻蚀剂,CH3COOH:缓冲剂氮化硅腐蚀-SiliconNitirideEtchHot(>150℃)H3PO4:刻蚀剂3＃去胶-SC-3（120℃）H2SO4+H2O2=H2SO5+H2OH2SO5+PR=H2SO4+CO2+H2OCompanyConfidential13DoNotCopy湿法

6、腐蚀槽示意图M过滤器热交换器循环泵硅片外槽内槽试剂CompanyConfidential14DoNotCopy主要的化学试剂BOE、BHF（HF/H2O)氟化氨腐蚀液（NH4F/HF/H2O)混酸4F（HNO3/NH4F/HF/H2O）铝腐蚀液（HNO3/H3PO4/CH3COOH)热磷酸（H3PO4)KOHCompanyConfidential15DoNotCopy湿法刻蚀的优点及缺点优势Advantage-设备简单-可靠性-低成本-大通量-高选择比缺点Disadvantage-各向同性刻蚀-CD难控制

7、-刻蚀度（过刻）不易控制-不能应用于小尺寸-操作困难及危险-环境污染CompanyConfidential16DoNotCopy生产线上的主要用途大尺寸图形腐蚀，例埋层（BL）氧化层漂净,例外延前氧化层漂净SiN剥离引线孔、通孔斜面腐蚀压点腐蚀CompanyConfidential17DoNotCopy主要控制参数主要控制参数腐蚀速率溶液温度（热交换器、循环装置）溶液浓度（添加试剂、加工片量、放置时间）腐蚀时间人工计算终点控制CompanyConfidential18DoNotCopy刻蚀的方向性各向同性

8、(ISOTROPIC)各向异性(ANISOTROPIC)CompanyConfidential19DoNotCopy干法刻蚀干法刻蚀原理什么是等离子体常见刻蚀设备干法刻蚀基本方法侧壁保护刻蚀终点控制（EndPointDetection）优点及缺点生产线应用CompanyConfidential20DoNotCopy干法刻蚀（DRYETCHING）等离子干法刻蚀的原理可以概括为以下几个步骤：在低压下，反应气体在射频功率的激发下，