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机台相同,生产的半导体也相同?---“配方”有无数组合
来源: | 作者:LiLi | 发布时间: 2024-05-08 | 169 次浏览 | 分享到:

先来回答标题的问题吧,答案是“否”。也就是说,即使用同样的机台,不见得可以生产同样的半导体。

最终阶段的微调造成巨大差别

为了方便思考,让我们以“干蚀刻机台”为例来说明。在干蚀刻过程中,于真空容器内导入气体,并以高频放电源使气体受到激发而形成电浆,进而生成离子或游离基。在真空容器内放入已于材料薄膜上形成光阻图案的矽晶圆,利用生成的离子或游离基,与薄膜材料产生反应,生成挥发性物质,再将挥发性物质真空排气,进而将材料薄膜加工,成为与光阻图案相同的形状。

即使是干蚀刻,也有各种不同类型的机台。在此以次页的范例“反应型离子蚀刻(RIE)”机台为例。在图4-3-1中,将真空腔体(chamber)以压力1~10帕的真空程度进行排气后,再导入蚀刻用的气体。

接着,将承载晶圆的阴极端平面电极,连接到(13.56 MHz)的高频电源,并将相对的阳极平面电极接地。放电发生于阳极电极与阴极电极之间,使气体离子化。当此离子与材料膜产生相互作用,会发生蚀刻作用。

随着在此称为“配方”的细部条件,例如真空程度、排气量、使用气体种类、腔体导入量、电极的温度等不同,会产生不同的蚀刻特性。另外,依使用气体种类的不同,如图4-3-2有各种选项。

基于上述选项的不同,将产生蚀刻速度、光阻光罩材料之间的选择比例、静电方面或机械方面的损害、因图案的疏密而造成蚀刻速度的差异(微负载效应)、有机类堆积物的差异等,这些都会反映在元件的构造及特性上。

在此虽然仅以RIE机台为例,也可以适用在其他的制程机台。也就是说,即使用同样的机台,因处理的半导体种类与精细化程度、或者与其他制程的排列组合等不同,为了得到必要的形状或特性,会依不同需要而进行实验与讨论,以能进入最终的微调垫。