基于智能剥离技术的SOI晶圆硅表面氨水腐蚀缺陷的改善

发布时间：2023-01-11 07:11

　　在摩尔定律的推动下,当今的集成电路的设计和生产能力已经走向了一个新的高度。SOI技术（绝缘衬底上的硅）,作为低功率集成电路器件的首选衬底,已经成为了后摩尔定律发展的主流技术之一。主流的SOI工艺包括注氧隔离技术,注氧键合技术,键合背面蚀刻绝缘体技术,智能剥离技术等。智能剥离技术是结合了前面的注氧隔离和绝缘体基外延的工艺技术,目前是一种比较有开发前景的SOI工艺。化学机械抛光后的氨水腐蚀已经困扰着该工艺多年。这种缺陷失效率在整个世界水平的产品生产中站到了近1%-2%之间,而在国内却高达6%。本次研究发现,氨水腐蚀是源自抛布中抛浆的挥发。当完成抛光作业后,抛布中挥发的抛浆腐蚀了晶圆表面形成的腐蚀层。研究中还发现,随着抛布寿命的增加,抛布中累计的抛浆含量上升会使腐蚀缺陷越发明显。本次研究通过增加抛光后的水抛时间、降低等待时间和减小刷盘压力能够明显优化氨水腐蚀缺陷。通过本次的优化,腐蚀缺陷均值下降600%,良率损失控制在单月最低0.13%。我国针对该技术的掌握能达到熟练水准。 

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
abstract
第一章 集成电路中的SOI衬底
    1.1 SOI衬底的基本介绍
    1.2 SOI衬底的工艺介绍
        1.2.1 注氧隔离技术
        1.2.2 键合背面蚀刻绝缘体技术
        1.2.3 注氧键合技术
        1.2.4 智能剥离技术
    1.3 智能剥离技术的瓶颈
    1.4 研究目的
第二章 腐蚀缺陷和化学机械抛光
    2.1 SOI硅基的缺陷分类
    2.2 SOI硅基的表面腐蚀缺陷现状
    2.3 化学机械抛光原理
    2.4 抛光腐蚀缺陷表征
    2.5 KLA Tencor缺陷表征设备
    2.6 硅表面腐蚀缺陷的现象
    2.7 工程过程控制与数据分析
    2.8 本章小结
第三章 腐蚀缺陷失效机理研究
    3.1 实验条件概述
    3.2 腐蚀缺陷与抛浆溶液的关系
    3.3 腐蚀缺陷与抛光耗材寿命的关系
    3.4 腐蚀缺陷与停机时长的关系
    3.5 失效机理分析
    3.6 本章小结
第四章 抛光腐蚀缺陷的优化
    4.1 抛光腐蚀缺陷失效的相关因素
    4.2 抛浆浓度对硅表面腐蚀的优化
        4.2.1 抛浆浓度均匀性变化相关性实验
        4.2.2 抛浆浓度比变化相关性实验
    4.3 水抛时间对硅表面腐蚀的优化
    4.4 抛光后的等待时间对硅表面腐蚀的优化
    4.5 修盘能力对硅表面腐蚀的优化
    4.6 优化机理及验证
    4.7 本章小结
第五章 总结与展望
参考文献
附录1
致谢
攻读硕士学位期间已发表或录用的论文



本文编号：3729634