Ovládání 10 klíčových parametrů pro hluboké leptání křemíku

1, poměr průtoku plynu

SF6 k CF určuje rovnováhu mezi leptáním a pasivací, zlatý řez: SF6:CF=3:1 (zaručená koncentrace radikálů > 1016 cm-3) Případ: Továrna jemně vyladila poměr z 2,8:1 na 3,2:1, rychlost leptání zvýšena z 8um/min na stěnu optimalizována z 8um/min na 120 stupně na 89,5 stupně

2, RF výkon Vysokofrekvenční zdroj (13,56 MHz) řídí hustotu plazmy, nízkofrekvenční zkreslení (2 MHz) reguluje iontovou energii, vzorec pro vazbu výkonu:

Praktické parametry: V procesu Bosch, když HF=600W/LF=200W, dosahuje poměr stran 30:1 a drsnost boční stěny < 100 nm.

3, Teplotní gradient:

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 %. Schéma regulace teploty:

Elektrostatické sklíčidlo (ESC) zpětné chlazení heliem

2. Termoelektrické chlazení (TEC) pole dutých stěn

4, Kniha přizpůsobení stresu

Pracovní tlak je řízen na 10-30 mTorr, nízký tlak (10 mTorr) zlepšuje anizotropii a vysoký tlak (30 mTorr) zvyšuje rovnoměrnost leptání. Příklad: Výrobní linka 3D NAND dosahuje poměru stran 40:1 při 15 mTorr, ale po zvýšení tlaku na 25 mTorr je rovnoměrnost uvnitř destičky optimalizována z ±8 % na ±3 %.

Cyklické časování

Cykly leptání/pasivace musí být přesné na milisekundu:

Doba kroku (s) Výkon složení plynu (W)

Etch 8-10 SF6 150sccm HF 800

Pasivace5-7 C4F8 80sccm LF150

Optimalizační efekt: Cyklus se zkrátí z 15 s na 12 s, zvýší se výrobní kapacita o 20 % a vlnová délka ventilátoru bočnice se sníží o 50 %.

6, Výběr masky

Tloušťka masky a poměr výběru musí být splněny:

Srovnání materiálů:

Fotorezist: výběrový poměr 50:1 (pouze pro mělké leptání)

Si02: selekční poměr 150:1 (vyžaduje HF předúpravu)

AL: selekční poměr 200:1 (je vyžadováno zadní chlazení, aby se zabránilo odlupování)

7, rozteč elektrod

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).

Počet částic na čtvereční metr čistoty dutiny musí být menší nebo roven 100 (20,3 um), překročení normy povede ke zvýšení míry defektů mikromůstku (pro každých 50 částic je míra defektů +1.2 %) a cyklus údržby zařízení se zkrátí o 30 %.

Konec-detekce

Optická emisní spektroskopie (OES) monitoruje sílu signálu SiF4 (vlnová délka 440nm) a spouští ukončení, když intenzita klesne na 30 % vrcholu (chyba ± 0,5um).

10, Namáhání plátku

Zbytkové napětí je třeba kontrolovat < 200 MPa pomocí:

Střídavé vysokofrekvenční/nízkofrekvenční RF (snížení hloubky zapuštění iontů)

Žíhání po-leptání (300 stupňů /N, okolní prostředí, 30 minut)