【Proceso de grabado de semiconductores】 El alma de los semiconductores enseña el proceso de grabado y la práctica de los ingenieros sobre problemas de velocidad defectuosa de 0 a 1 (CH9-CH10)

Ch9. Proceso de grabado húmedo

Grabado húmedo - utilizando principalmente el método de grabado de tiempo

Cómo funciona

La oblea se sumerge en una solución de grabado o la solución de grabado se rocía sobre la oblea

Se usa ampliamente debido a su bajo costo y facilidad de operación

Mejora la uniformidad calentando o agitando

Se requieren fluidos de grabado con altas relaciones de selección

0021-35922 Cuerpo de cámara, TXZ MCVD

El grabado húmedo tiene tres etapas: transporte (suministro), → reacción → por - eliminación del producto (eliminación): la solución debe cambiarse periódicamente

Mecanismo

El fluido de grabado se mueve a la superficie de la oblea por difusión

Las reacciones químicas ocurren en la superficie

Por - Los productos del grabado se eliminan por difusión

Se usa principalmente para grabar películas de óxido, películas de nitruro, películas de metal, etc.

Problema

El grabado en la parte inferior de la fotorresistencia (PR) da como resultado los cortes de bajo -, que tiene un impacto en la alta integración

Grabado incompleto

Grabado excesivo y excesivo bajo - corte

La resistencia se levanta

Produce una gran cantidad de líquido de desechos químicos

Pros y contras

Ventajas: el procesamiento / selección de lotes es mejor que excelente / confiabilidad

Desventajas: grabado isotrópico / tamaño de patrón grande / problemas de seguridad en el tratamiento de la solución química / es necesario reemplazar regularmente

Aplicaciones:

Tratamiento de superficie durante el procesamiento de la oblea

PRE - tratamiento antes de la oxidación térmica (para la eliminación de contaminantes orgánicos e impurezas metálicas)

Proceso de eliminación o eliminación selectiva para películas de semiconductores

Características de grabado húmedo de la película de óxido

Grabado por HF

Grabado por HF tamponado (BOE) (diluido con agua destilada)

Razones para agregar NH₄F a BOE: asegurar una tasa de grabado estable

Secuencia de velocidad de grabado: película de óxido CVD> película de óxido térmico

Película de óxido con alta concentración de impurezas> película de óxido con baja concentración de impurezas

Características de grabado húmedo de silicio monocristalino y polisilicio

Grabado isotrópico de Si

Solución: una mezcla de ácido nítrico (HNO₃, óxido de silicio) + ácido hidrofluorico (HF, eliminando la película de óxido formada).

Grabado anisotrópico de Si

Solución: Koh, Mezcla EDP, TMAH

Aunque es un grabado húmedo, el grabado anisotrópico también se puede lograr dependiendo de la superficie de crecimiento

Características de grabado húmedo de películas de nitruro (no - IMPORTANTE)

Solución de ácido fosfórico a alta temperatura / alta relación de selección para la película de óxido

Características de grabado húmedo de metales (no - importantes)

Aluminio: use una solución mixta calentada

Titanio: después del proceso TIS₂ autoalineado, las áreas no unidas de Ti se eliminan con una solución mixta

 

Ch10. Casos de defectos de grabado y práctica de ingeniero de grabado

Casos de defectos de grabado seco

1) La tasa de grabado dentro de la oblea es desigual

Razón: la uniformidad de la temperatura de Chuck, el flujo de gas, la presión, etc. son factores influyentes

2) La figura colapsa

3) puentes causados ​​por la placa de máscara

Recreando máscaras (revisión) o reparaciones locales (Zapping)

4) Compensación gráfica causada por partículas

Otros: rasguño, partículas, etc.

6) Contacto no abierto

Fenómeno: grabado no abierto / Causa: partícula

7) TSV (a través de SI VIA)

Fenómeno: profundidad del grabado de contacto anormal / contramedida:Máscara dura de metal y caudal de aire correcto

8) Problema de grabado de contactos de relación de aspecto alta

Fenómeno: Bowing/ Mask Erosion/ Twisting

Causa: distorsión causada por deposición/alto - electrones de energía causados ​​por campos eléctricos

Solución: Aumento de alto - Flujo de electrones de energía → Neutralización (fondo de zanja y paredes laterales)

9) Bajo - grabado (en el grabado de Bosch)

Grabado de Bosch=Acumulación del inhibidor, eliminación por bombardeo iónico y apilamiento de la capa de inhibidor nuevamente, grabado en este ciclo

Solución: reduzca el tiempo de ciclo total mientras mantiene constante la relación de tiempo de grabado/deposición

Demasiado alta tasa de grabado es la causa principal de socavado → pero si el subrayador se reduce en exceso, la tasa de grabado disminuirá

10) Punta (sociedad lateral)

Bajo - Marcado debido a los cationes que se acumulan en la parte inferior → "pie"

11) Defecto de patrón (grabado de metal bloqueado)

Causa: Formación de máscara de grabado deficiente (por ejemplo, defectos del patrón ADI, partículas, etc.)

Defecto abierto

Causa: margen de grabado insuficiente, partícula bloqueada

•Grabado húmedo cosas malas

1) residuo de polímero

2) Defecto de agujero de alfiler

Ingeniero de grabado

Campo de trabajo: ingeniero de procesos/ingeniero de equipos

2) Rol de ingeniero de procesos: investigar y desarrollar técnicas/análisis de fabricación de procesos y mejorar los rendimientos

3) Ingeniero de equipos Role: Mantenimiento del equipo → Mejorar la tasa de operación del equipo → Mejorar la eficiencia de producción