lD22192
学校代玛
学
弓
梗旦大学
硕士学位论文
(专业学位) IC制程巾氮化硅薄膜及相应氧化硅膜腐蚀工艺和机理研究
院
系(所)：
业： 名：
信息科学与工程学院
电子与通信工程 专 姓
王明琪 指导教师：
丁士进副教授
完成口期：
2006年10月20口
论文独创性声明
本论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除 了特别加以标注和致谢的地方外，不包含其他人或其它机构已经发表或撰写过的 研究成果。其他同志对本研究的启发和所做的贡献均已在论文中作了明确的声明 并表示了谢意。
作者签名
至盟堕
日期：型：竺：．兰
论文使用授权声明
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作者签名：至堕丝导师签名“：j丝．日期： 洒b?lt．>
摘要 本论文对集成电路制造工艺中，氮化硅膜和氧化硅薄膜的湿法腐蚀工艺和
机理进行了研究。研究的重点是如何控制热磷酸(H。PO。)药液在腐蚀氮化硅膜的 同时，其对氧化硅膜的腐蚀影响，并如何将这一关系合理地运用至《实际生产中， 以提赢生产效率同时改善产品的品质。
对于STI隔离结构的腐蚀，在彻底腐蚀氮化硅膜的同时还需要确保隔离槽 内高密度等离子体化学气相淀积(}{DP)的氧化硅膜具有一定的高度；此外还要 防止H；PO。药液中Si0：颗粒析出而污染产品。因此本论文采用H，PO。部分药液交 换的方法对氮化硅膜和氧化硅膜的腐蚀特性进行了评价，包括初期的假片评价 及应用于小批量生产后的继续监控，从而获得了理想的部分药液交换频率和交 换量。即通过改变‰PO。药液的液交换方法(液交换频度从30个批次缩短到15 个批次；液交换的量从全槽药液loo％交换变为交换28％量的药波)，从丽有效地 改善了由于H：，P氓药液中由于Si离子浓度饱和而引起的二氧化硅颗粒的析出问 题；嗣时，部分药液交换后使褥H{PO。药液对∞P氧化硅膜腐蚀速率升高到 O．5A／min左右，接近于STI结构中氮化硅膜腐蚀时H：，PO。药液对HDP氧化硅膜限 定的腐蚀遽率规格(<0。5A／min)，从而达到了最佼的药液使用效率和设备生产 效率之间的组合。
对于某些特殊结构的产品，＆口氮化硅膜用作为栅氧化硅氧化的阻挡层，由 于产品玎发初期的工艺问题，导致由于表面氧化硅膜腐蚀不充分而引起的氮化 硅膜残留的异常。故需要对两步湿法腐蚀的条件(氮化硅膜的腐蚀和表面氧化 膜的腐壤)进行羹薪确定。遂过对正常产晶兹水准分割评价及实验晶上的恶化 条件确认，延长了第一步的氧化硅膜腐蚀时间从3．5min到4min，同时对氮化硅 膜腐蚀时HDP氧化硅膜的腐蚀速率规格进行了优化，从O．卜lA／min变成
关键词：氮化硅膜；氧化硅膜：部分液交换；H3吣 中图分类号：TN405 1