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Metal腐蚀工艺介绍 目录： 简介 Metal结构、成分 Metal腐蚀工艺 常见异常介绍 IC结构: 金属在半导体器件中，主要起导线作用。 Metal结构： 根据工艺的不同，Metal结构也各有不同: -- Al -- AlCu -- AlSiCu -- Ti/TiN/AlCu/TiN 另外在一些工艺中, 使用: -- W (Plug) -- Cu (Cu制程) -- Ta (barrier) Metal成分： 一般AL的成分： Al-Si(1.0%)、Al-Si(0.75%)-Cu(0.5%)、Al-Cu（0.5%） 为什么要用AL？ 电阻系数较低：2.65μΩ-cm 容易淀积, 价格便宜 易腐蚀 与介质层附着良好 与衬底形成欧姆接触 与Cu相比呢? 铝膜中搀入Cu, Si的目的：防止电迁移(EM)、 小丘(Hillock ）、硅析出(Si Concrete)、铝刺(Al Spiking) Metal腐蚀工艺介绍 (该培训只针对AL腐蚀工艺） Metal腐蚀工艺包括湿法腐蚀和干法腐蚀，CD3um一般通过干法等离子刻蚀完成的。 Metal干法腐蚀主要以各向异性腐蚀为主。 等离子腐蚀： 等离子腐蚀是依靠高频辉光放电形成的化学活性游离基与被腐蚀材料发生化学反应的一种选择性腐蚀方法。气体中总存在微量的自由电子，在外电场的作用下，电子加速运动。当电子获得足够的能量后与气体分子发生碰撞，使气体分子电离发出二次电子，二次电子进一步与气体分子发生碰撞电离，产生更多的电子和离子。当电离与复合过程达到平衡时，出现稳定的辉光放电现象，形成稳定的等离子体（PLASMA）。等离子体中包括有电子、离子、还有处于激发态的分子，原子及各种原子团（统称游离基）。游离基具有高度的化学活性，正是游离基与被腐蚀材料的表面发生化学反应，形成挥发性的产物，使材料不断被腐蚀。 干法腐蚀反应步骤： STEP1：气体进入腔体，在高频电场的作用下，电子/分子碰撞产生反应基团 STEP2：反应基扩散到被腐蚀膜的表面 STEP3：反应基被吸附在表面 STEP4：发生化学反应 STEP5：反应生成物解吸附发生 STEP6：反应生成物扩散到反应残余气体中一起被PUMP 抽走 Metal腐蚀主要反应： 在Metal腐蚀中，主要工艺气体有：Cl2、BCl3、N2、CF4、CHF3、Ar Metal腐蚀中主要用来与AL反应的物质是CL, 生成物ALCL3挥发性较好。（不同与poly、oxide腐蚀的主要反应物质是F，因为ALF3是一种低挥发性的物质，所以选择氯化物) Metal腐蚀的基本反应原理： BCl3--BCl2 + Cl* BCl3--BCl3+ +e Cl2 --Cl* + Cl* CL* + AL*--ALCL3 Metal腐蚀反应中，化学反应和物理反应同时存在 Metal形貌定义： Metal形貌： 负载效应(Microloading）： 负载效应（microloading)：不同的孔尺寸或纵深比例对腐蚀速率和选择比的影响。 负载效应(Microloading）： For metal etch For metal etch For metal etch 下层Ti/TiN Barrier 上层TiN ARC Ti 60 微欧-CM Ta 13-16 Cu 1.68 Al 2.65 W 8 For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch 各腐蚀工艺终点波长 For metal etch TCP9600//9400都是使用固定的单色频谱仪，不需Motor Drive. For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For metal etch For met