10 nøgleparameterkontrol til dyb siliciumætsning

1, forholdet mellem gasstrømningshastighed

SF6 til CF bestemmer balancen mellem ætsning og passivering, gyldent forhold: SF6:CF=3:1 (garanteret radikalkoncentration > 1016cm-3) Case: En fabrik finjusterede forholdet fra 2,8:1 til 3,2:1, ætsningshastigheden blev øget fra 8um/min. fra 88 grader til 89,5 grader

2,RF-effekt Højfrekvent kildeeffekt (13,56MHz) kontrollerer plasmatæthed, lavfrekvent biaseffekt (2MHz) regulerer ionenergi, strømkoblingsformel:

Praktiske parametre: I Bosch-processen, når HF=600W/LF=200W, når billedformatet 30:1, og sidevæggens ruhed < 100nm.

3, Temperaturgradient:

The wafer temperature needs to be stable at -110°C to -80C (liquid nitrogen cooling), temperature fluctuations ± 2°C will result in an etch rate deviation of >15 %. Temperaturkontrolskema:

Elektrostatisk chuck (ESC) tilbagekøling af helium

2. Hulmurs termoelektrisk kølesystem (TEC).

4, Stressjusteringsbog

Arbejdstrykket styres til 10-30mTorr, lavtrykket (10mTorr) forbedrer anisotropien, og højtrykket (30mTorr) forbedrer ætsningens ensartethed. Eksempel: En 3D NAND-produktionslinje opnår et billedformat på 40:1 ved 15mTorr, men efter at øge trykket til 25mTorr, optimeres intra-waferens ensartethed fra ±8% til ±3%.

Cyklisk timing

Ætsnings-/passiveringscyklusser skal være nøjagtige til millisekund:

Trintid (r) Gassammensætningseffekt (W)

Æts 8-10 SF6 150sccm HF 800

Passivation5-7 C4F8 80sccm LF150

Optimeringseffekt: Cyklussen forkortes fra 15s til 12s, produktionskapaciteten øges med 20%, og sidevæggens blæserbølgelængde reduceres med 50%.

6, Maskevalg

Maskens tykkelse og valgforhold skal overholdes:

Materiale sammenligning:

Fotoresist: 50:1 valgforhold (kun til overfladisk ætsning)

Si02: Udvælgelsesforhold 150:1 (HF-forbehandling påkrævet)

AL: Valgforhold 200:1 (bagkøling er påkrævet for at forhindre afskalning)

7, Elektrodeafstand

The spacing between the upper and lower electrodes is adjusted within the range of 5-10cm, the spacing is reduced by 1cm, and the ionic density is increased by 30%, but the uniformity is deteriorated by 5%. Equilibrium point: When the pitch is 7 cm, the combined score of aspect ratio and uniformity is the best (SEMI standard score >85).

Antallet af partikler pr. kvadratmeter hulrumsrenhed skal være mindre end eller lig med 100 (20,3um), overskridelse af standarden vil føre til en stigning i defektraten for mikrobroen (for hver 50 partikler er defektraten +1.2%), og udstyrets vedligeholdelsescyklus vil blive forkortet med 30 %.

Slutdetektionen-

Optisk emissionsspektroskopi (OES) overvåger signalstyrken af ​​SiF4 (bølgelængde 440nm) og udløser terminering, når intensiteten falder til 30% af toppen (fejl ± 0,5um).

10,Waferstress

Restbelastning skal kontrolleres < 200 MPa af:

Skiftende høj/lav frekvens RF (reducerer ionindlejringsdybde)

Udglødning efter-ætsning (300 grader /N, omgivende, 30 min.)