X'inhu l-Inċiżjoni tal-Aluminum Mat?

Aluminju u ligi tal-aluminju, bħala l-materjali ta 'konnessjoni għaċ-ċipep, intużaw ħafna fil-manifattura tal-interkonnessjoni tar-ram bħala l-proċess backend loġiku. Il-kuxxinett tal-aluminju huwa ġeneralment eħxen, 'il fuq minn 1μm, jew saħansitra sa 6μm, u l-ħxuna tal-photoresist fuq is-saff ta' fuq hija ġeneralment 1 ~ 1.5 darbiet dik tal-aluminju, u d-daqs huwa akbar, u l-inċiżjoni hija relattivament sempliċi. L-istruttura tal-kisi ta' qabel- u ta' wara-inċiżjoni tal-kuxxinett tal-aluminju tinkludi l-fotoresist, is-saff tal-aluminju, u l-materjal sottostanti, li jinvolvi t-tneħħija tas-saff tal-aluminju u l-ħolqien tal-mudell mixtieq.

Passi u parametri tal-proċess tal-inċiżjoni

L-inċiżjoni tal-kuxxinett tal-aluminju tipikament titwettaq fil-kamra LAM-2300-Versys-Metal, u l-gassijiet tal-inċiżjoni standard jinkludu BCl₃ u gass polimeru CH₄. Il-proċess tal-inċiżjoni huwa prinċipalment maqsum f'inċiżjoni prinċipali (ME) u inċiżjoni żejda (OE), u l-ħin tal-pass tal-inċiżjoni prinċipali huwa kkontrollat ​​mill-mod tat-tmiem tal-iskoperta tas-sinjal tal-aluminju. Il-mikroskopija elettronika tal-iskannjar (SEM) tintuża biex tissorvelja l-forma tal-linji tal-aluminju u l-ħitan tal-ġenb tal-pads tal-aluminju.

Barra minn hekk, l-inċiżjoni tal-kuxxinett tal-aluminju tista 'tiġi suddiviża f'pass miftuħ tal-maskra iebsa (BT), pass prinċipali tal-inċiżjoni (ME), over-inċiżjoni l-ewwel pass (OE1), u over-inċiżjoni t-tieni pass (OE2). Il-qawwa tas-sors, il-fluss totali tal-gass u l-pressjoni tal-proċess ta 'kull pass huma miżjuda. Il-pass BT juża qawwa bias kbira u proporzjon ogħla ta 'BCl₃ biex jibbumbardja s-saff ta' ossidu naturali (Al₂O₃) fuq il-wiċċ ta 'l-aluminju nċiżi. Il-pass ME prinċipalment iżid ir-rata ta 'inċiżjoni billi żżid il-pressjoni tal-proċess, ir-rata totali tal-fluss tal-gass u l-qawwa tas-sors. Il-pass OE1 jintuża biex jitnaqqax l-aluminju residwu u s-saff ta 'TiN t'isfel tiegħu; Fil-pass OE2, il-qawwa tal-preġudizzju u l-proporzjon tal-fluss BCl₃ jiżdiedu biex jibbumbardjaw is-saff t'isfel ta 'ossidu tas-silikon.

Sfidi u effetti tat-tagħbija fl-inċiżjoni

Fl-iżvilupp tal-proċess tat-teknoloġija loġika tan-node 65nm/90nm, id-differenza fid-densità tal-mudell toħloq sfida għall-proċess ta 'inċiżjoni, prinċipalment minn tagħbijiet ta' makro u mikro inċiżjoni. It-tagħbija makroskopika hija relatata mat-twieqi tal-korrużjoni tat-trasmittanza differenti (TR) tal-photoresist fil-post-inċiżjoni tal-kuxxinett tal-aluminju, filwaqt li t-tagħbija mikroskopika hija relatata mat-tagħbija morfoloġika bejn il-wajer tal-aluminju (dens) u l-kuxxinett tal-aluminju (sparsa). Trasmittanza baxxa toħloq aktar polimeru fl-inċiżjoni, tipproteġi l-ħajt tal-ġenb tal-aluminju iżda taggrava l-effetti ta 'microloading, li tirriżulta f'reżistenza ta' konnessjoni inkonsistenti.

It-trażmissjoni għandha dipendenza lineari qawwija fuq il-ħin tat-tmiem tal-inċiżjoni, u iktar ma tkun għolja t-trażmissjoni, iktar ikun il-ħin tat-tmiem tal-inċiżjoni, u aktar serju jkun id-difett tal-korrużjoni. M'hemm l-ebda difett ta 'korrużjoni meta t-trażmissjoni tkun taħt is-70%, filwaqt li r-rata tal-fluss CH₄ jeħtieġ li tiġi ottimizzata biex tikkumpensa għan-nuqqas ta' polimeru fil-każ ta 'trasmittanza għolja.

 

Ottimizzazzjoni tal-proċess u għażla tal-gass

Biex tibbilanċja l-effetti tat-tagħbija makro u mikro, il-kombinazzjoni ta 'trażmissjoni u rata tal-fluss CH₄ jeħtieġ li tiġi ottimizzata. Iż-żieda tar-rata tal-fluss CH₄ tikkumpensa għall-polimeru nieqes f'trasmittanza għolja, iżda rata ta 'fluss għolja wisq tista' twassal għal wisq polimeru tal-ħajt tal-ġenb, jassorbi klorur u jassorbi l-umdità, u jikkawża difetti ta 'korrużjoni. L-esperimenti juru li r-rata tal-fluss CH₄ T hija biżżejjed għat-trasmittanza inqas minn 70%. Għall-każ ta 'trasmittanza ta' 96.2%, ir-rata tal-fluss CH₄ hija ottimizzata għal 2.5T.

Fil-mikro-effett tat-tagħbija tal-wajer tal-aluminju u l-kuxxinett tal-aluminju, hemm aktar polimeri fiż-żona tal-wajer tal-aluminju, u l-ħitan tal-ġenb huma aktar għax-xejn. Il-ħitan tal-ġenb tal-pads tal-aluminju huma suxxettibbli għall-korrużjoni minħabba n-nuqqas ta 'protezzjoni tal-polimer. Billi taġġusta l-qawwa tal-preġudizzju u l-proporzjon tal-gass BCl₃, il-kundizzjonijiet tad-depożizzjoni tal-polimeru jistgħu jiġu ottimizzati, li jirriżultaw f'ħitan tal-ġenb tal-wajer tal-aluminju aktar wieqaf u dritti u residwu mnaqqas.

It-tqabbil ta 'gassijiet ta' lqugħ differenti wera li l-ħitan tal-ġenb kienu mhux maħduma, difettużi u faċli biex jissaddad meta ntużaw N₂ u CHF₃. Meta tuża CH₄, il-morfoloġija tal-korrużjoni hija aħjar, u hemm inqas difetti u korrużjoni.

Problemi u soluzzjonijiet komuni

Problemi komuni bl-inċiżjoni tal-kuxxinett tal-aluminju jinkludu ħitan tal-ġenb tal-aluminju mhux maħduma u morfoloġija grassy anormali fil-qiegħ wara l-inċiżjoni. Il-ħruxija tal-ħajt tal-ġenb hija prinċipalment ikkawżata mit-tneħħija mhux nadifa tal-polimeru tal-ħajt tal-ġenb jew l-akkumulazzjoni irregolari tal-polimeru matul il-proċess tal-inċiżjoni, li tista 'tiġi solvuta billi jiġi aġġustat l-ambjent tal-ġenerazzjoni tal-polimeru tal-ġenb jew jitnaqqas il-polimer, bħaż-żieda ta' He mad-dilwizzjoni matul il-proċess tal-inċiżjoni, jew tiżdied ir-rata tal-fluss Cl₂. Il-morfoloġija tal-ħaxix-bħal fil-qiegħ hija l-aktar minħabba li l-alumina ta 'fuq ma tkunx inċiża nadifa, li għandha rwol fil-protezzjoni tal-maskra fil-proċess tal-inċiżjoni tal-aluminju, u s-soluzzjoni hija ġeneralment li tiżdied l-intensità u l-ħin tal-inċiżjoni tal-pass BT biex inċiżjoni kompletament is-saff tal-ossidu naturali fuq il-wiċċ.

It-teknoloġija tal-inċiżjoni tal-kuxxinett tal-aluminju teħtieġ regolamentazzjoni komprensiva tat-trasmittanza, ir-rata tal-fluss tal-gass, il-parametri tal-qawwa, u l-ħin tal-pass biex tlaħħaq mal-isfidi tat-tagħbija kkawżati minn bidliet fid-densità tal-mudell, li jiżguraw protezzjoni tal-ħajt tal-ġenb u kwalità tal-inċiżjoni. Billi jiġu ottimizzati l-kundizzjonijiet tal-proċess u l-għażla tal-gass, id-difetti jistgħu jitnaqqsu b'mod effettiv u l-affidabbiltà u l-konsistenza tal-manifattura taċ-ċippa jistgħu jittejbu.