隨著半導(dǎo)體技術(shù)的發(fā)展,為了在有限的面積內(nèi)形成很多器件,技術(shù)正在向多層結(jié)構(gòu)發(fā)展,要想形成多層結(jié)構(gòu),將形成比現(xiàn)有的更多的薄膜層,這時(shí)晶片背面也會(huì)堆積膜。如果在背面有膜的情況下進(jìn)行batch方式的潤濕工序,背面的膜會(huì)脫落,污染晶片正面。特別是Cu如果受到全面污染,就會(huì)成為嚴(yán)重的問題。 目前,在枯葉式設(shè)備中,冷卻晶片背面膜的方法是翻轉(zhuǎn),翻轉(zhuǎn)晶片進(jìn)行蝕刻工藝的話,蝕刻均勻度最好在1%以下,但是,如果一面進(jìn)行工程,工程時(shí)間將增加一倍,為了減少工序時(shí)間,對(duì)在進(jìn)行頂面工序的同時(shí)進(jìn)行背面工序的方法進(jìn)行了評(píng)價(jià)。
實(shí)驗(yàn)首先制作了雙面蝕刻用噴嘴,調(diào)整藥液噴射噴嘴的間距和氮?dú)鈿怏w噴射量后進(jìn)行圖3,銀噴嘴中間噴射的氮?dú)怏w噴射量不同的SiaN4膜的蝕刻量和膜厚分布。圖3(a)是有11個(gè)藥液噴射孔的噴嘴,冷卻30秒的結(jié)果。蝕刻結(jié)果表明,在沒有藥液噴射孔的位置上,蝕刻不良,根據(jù)氮?dú)怏w量,中間部分的蝕刻量存在差異,氮?dú)鈿怏w噴射量為20LPM時(shí),食角量的偏差為85 a,平均食角量為443A,均勻度為9.6%。圖3(b)是有13個(gè)藥液噴射孔的諾茲羅,冷卻30秒的結(jié)果,隨著氮?dú)怏w噴射量的變化,中間部分的食角量發(fā)生了變化,在食角量較小的部分添加了藥液噴射孔,增加了中間部分的食角量,氮?dú)怏w分射量為15LPM時(shí),食死量偏差為42A,平均食死量為436A,均勻度為4.8%。
圖4是通過改變噴嘴中噴射藥液的孔的位置進(jìn)行評(píng)價(jià)的結(jié)果。圖4(a)的結(jié)果是蝕刻60秒后的結(jié)果,食角量的偏差約為199A,平均食角量約為1052A, 均勻度約為9.5%,噴嘴中央噴射了30LPM氮?dú)?,但口感不均勻。圖4(b)的結(jié)果是,(a)的結(jié)果中,在食死量較小的位置添加一個(gè)藥液噴射孔,從噴嘴中心噴射氮?dú)怏w33LPM,從而提高食死量,平均識(shí)字量為1023A,體食角偏差為86A,均勻度為4.21%。噴嘴中藥液噴射孔的位置與蝕刻均勻度密切相關(guān),位置調(diào)節(jié)可提高均勻度。
本研究確定藥液的流量和流速是冷卻晶片背面SiaN%膜的重要變量,另外,通過分析它們的相關(guān)性,達(dá)到了目標(biāo)食角量1000A和均勻度5%,在枯葉式系統(tǒng)中,可以了解晶片背面的蝕刻結(jié)果和噴嘴設(shè)計(jì)中需要考慮的事項(xiàng)。首先,根據(jù)晶片的位置,離心力的大小不同,所以藥液的噴射量必須不同。特別是300毫米晶片面積大,離心力的梯度很大。因此,不同位置與晶片接觸的藥液量和時(shí)間會(huì)有所不同,濕食方法根據(jù)與藥液接觸的時(shí)間,食角量會(huì)有所不同,所以要根據(jù)基板的面積和轉(zhuǎn)速控制噴嘴噴射的藥液量。第二,高溫的藥液比常溫的藥液反應(yīng)性高,因此細(xì)微的茶葉中的食死量也出現(xiàn)了顯著的差異。據(jù)認(rèn)為,晶片中央噴射氮?dú)怏w有兩種效果:降低藥液溫度,減少食角量,以及將藥液發(fā)送到邊框,通過控制前面提到的各種變量,制作了能使晶片背面冷卻的噴嘴,使SiaN的膜在60秒內(nèi)冷卻了1000A以上,得到了均勻度為4.21%的結(jié)果。
審核編輯:符乾江
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