先进逻辑（Logic）技术中CVD制程能力及其稳定性的改善研究

发布时间：2024-05-27 22:37

　　随着集成电路技术的飞速发展,集成度越来越高,特征尺寸越来越小,导致了结构的立体化,布线的多层化,0.18μm逻辑FSG(Fluorine Silicon Glass,掺氟硅玻璃)结构除了在设计上的缩小外,最重要的是低介电常数材质的应用。即在层间介质氧化硅中掺杂氟,以减低其介电常数,用以减小分布电容从而降低RC延迟,进而增加产品之运行速度.此外,大量运用CVD(Chemical Vapor Deposition化学气相淀积)工艺的防反射涂层,富硅氧化硅,覆盖层的氧化硅它也是0.18μm逻辑FSG结构的重点之一。这些新增的薄膜对于整合及良率至为关键。 在0.18μm逻辑工艺迈向成熟的过程中,主要遇到了四个问题：1>栅氧完整性失效率太高2>FSG气泡问题3>顶层金属光刻返工低良率问题4>STI (Shallow Trench Isolation浅沟道隔离)工艺的空洞问题等。 针对这四个问题,论文分别分析了产生的原因,然后和整合工程师合作从CVD工艺角度探索解决方案,通过DOE(实验设计)方法,研究各参数对工艺性能的影响,优化和调整工艺参数(如气体流量、气压等),使其具...

【文章页数】：53 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图1.1CV-D工艺反应过程

反应产物必须是挥发性的;3>淀积物本身必须具备足够低的蒸气压，使反应过程中的淀积物留在加热基片上。基本的化学气相沉积反应通常包含八个步骤川如图1.1所示:气体传输至沉积区域:反应气体从反应腔入口区域流动到硅片表面的沉积区膜先驱物的形成:气相反应导致膜先驱物(将组成膜最初的原子和分....

图1.3PECVD反应腔剖面示意图

图1.3PECVD反应腔剖面示意图硅片被放置在下电极加热器上，上电极施加RF功率。当源气体流入反应腔时就会产生等离子体。多余的气体及反应副产物通过下电极下面的泵体抽走。PEC印是典型的冷壁等离子体反应，硅片被加热到较高温度而其他部分未被加热。需要控制沉积的相关参数以确保温度梯度....

图1.4PECvD工艺填孔中产生的夹断和空洞

PECvD工艺填孔中产生的夹断淀积一刻蚀一淀积工艺被用以填充始淀积完成部分填孔尚未发生夹之后再次淀积以完成对整个间隙的示意图。随着半导体器件特征程被循环使用以满足填充更小间一百一、了一、CA一、声一二一、，一户升廿产俐一臼~匕』~匕淀积一刻蚀一淀积工艺流程示意

图1.5淀积一刻蚀一淀积工艺流程示意图

为了解决这一难题，淀积一刻蚀一淀积工艺被用以填充0.5微米至0.8微米的间隙，也就是说，在初始淀积完成部分填孔尚未发生夹断时紧跟着进行刻蚀工艺以重新打开间隙入口，之后再次淀积以完成对整个间隙的填充。图1.5即为淀积一刻蚀一淀积工艺流程的示意图。随着半导体器件特征尺寸的不断减小，这....

本文编号：3983123