0.18微米侧壁(spacer)干法刻蚀工艺的开发与优化

《0.18微米侧壁(spacer)干法刻蚀工艺的开发与优化》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1ABSTRACl-⋯⋯⋯⋯⋯．．．．．．．．⋯⋯⋯⋯⋯．．．．⋯⋯．．2第一章前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3§1．1课题背景一半导体制造业的发展⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．3§1．2研究目的一开发并优化新工艺的意义⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．5§1．3论文结构⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯6第二章干法刻蚀回顾．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7§2

2、．1干法刻蚀原理⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．7§2．2侧壁(Spacer)在工艺流程中的作用⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．15第三章半导体中实验设计(DOE)方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．16§3．1实验设计(DOE)的原理和方法⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．16§3．2实验检测工具和分析工具⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯16第四章O．18微米侧壁(Spacer)刻蚀工艺的开发和优化．⋯⋯．．19§4．1O．18微米侧壁(Spacer)工艺概述⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯19§4．20．18微米侧壁(Spacer)现有工艺存在的问题⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．19§4．3在DPSPl

3、us设备上的工艺优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．22§4．3．1使用新工艺气体SF6进行工艺开发⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．22§4．3．2改变硅片背面氦气压力进行工艺优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯～38§4．3．3改变工艺气体CF4的组成进行工艺优化⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．．42第五章结论⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯．⋯⋯．．63参考文献⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯66致谢⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯⋯67摘要本论文开发并优化了0．18微米技术侧壁(Spacer)的干法刻蚀工艺，通过利用公司现有设备，改进原工艺不足，开发出满足产品要求的刻蚀工艺。本论文根据0．18微米技术侧壁(Spacer)

4、工艺在栅极密集区域，栅极底部有斜坡的缺陷，指出了现有设备和工艺所遇到的一些问题，然后针对所面临的主要问题，即因为刻蚀速率选择比不够高而造成对栅极上方氧化膜的过刻蚀，同时，刻蚀速率均匀性偏低，造成中心区域Spacer形状过于倾斜，线宽过小的问题。作了下面3方面的改良。首先通过更换原刻蚀设备DPS，使用DPSplus(DPSplusEtDPS多出3路工艺气体管路)，从而可以增加新的刻蚀气体SF6，提高刻蚀速率选择比和刻蚀速率均匀性，改善Spacer的形状及线宽，但是没能将Spacer栅极上方残余的氮化硅去除。然后通过改变干法刻蚀中背面氦气压力，进一步提高刻蚀速率均匀性，并观察残余二氧化硅

5、的厚度及其分布，但是，中心区域的栅极上方仍有氮化硅残余。最后利用现有的工艺气体CF4，通过调节主要刻蚀气体(CF。和CHF。)的组成比例来调试刻蚀程序，并在主刻蚀(ME)和过刻蚀(OE)时分步调试，进一步提高刻蚀速率均匀性和刻蚀速率选择比，完全去除了氮化硅残余。根据DOE实验数据还定义出了在DPSplus设备上Spacer亥[J蚀的工艺窗口边界。我们通过电特性测试结果证明了新工艺开发的成功。关键词：干法刻蚀；侧壁(Spacer)：刻蚀速率选择比：背面氦气；刻蚀速率均匀性；主刻蚀；过刻蚀中图分类号：TN4AbstractThisthesismainlyfocusesonthedevel

6、opmentofareetchingprocessfor0．18urnSpacer．Improvingpreviousdryetchingprocess，wesuccessfullydevelopednewetchprocessbytakinguseofourcompany’Scurrentmachinesandlocalresource·Accordingto0．18umSpaceretchhavesmallfootindenseline，wediscoveredsomeproblemsbasingOllexistingmachinesandprocesstechnology．Th

7、emainproblemsalethelowEtchRateSelectivitycausingOveretchonthetopOxideofGateandthelowEtchRateUniformitycausingSpacerprofiletaperedandCDsmaller．Sowedoimprovementmainlyinthreeapproachesasfollows·Firstly,weuseDPSplustoolinsteadofDPSto