深亚微米栅极刻蚀工艺中点状腐蚀缺陷的预防策略

"这篇论文主要探讨了在深亚微米多晶硅栅极刻蚀工艺中如何预防点状腐蚀缺陷的问题，作者通过实例分析和优化主蚀刻过程中的IEP算法来提供解决方案。" 在现代集成电路制造中，多晶硅栅极刻蚀是一个至关重要的步骤，尤其是在深亚微米级别下，工艺控制的精度直接影响着芯片的性能和良率。随着栅氧层厚度的减小，控制等离子体刻蚀过程变得更加复杂。点状腐蚀（pitting）是一种在刻蚀过程中常见的缺陷，它会对栅极结构的完整性造成威胁，可能导致器件性能下降甚至失效。 点状腐蚀通常发生在非常薄的栅氧层上，由于刻蚀过程中局部过刻或不均匀性，导致材料表面形成微小凹坑。这些凹坑不仅影响栅极的电气特性，还可能破坏栅氧层与硅基底之间的界面，进而影响晶体管的阈值电压和漏电流。因此，预防点状腐蚀对于确保高质量的半导体制造至关重要。 论文作者樊涛和许昕睿通过实际工作经验，分析了点状腐蚀缺陷的可能成因，提出了一种预防策略。他们专注于主蚀刻阶段（ME1），特别是优化了IEP（Individual Etch Parameter，个体蚀刻参数）算法。通过调整这一参数，目标是在主蚀刻结束后，使多晶硅poly的剩余厚度保持在300埃至400埃之间。这样的厚度控制可以有效避免过刻，减少点状腐蚀的发生。 采用激光干涉法进行厚度测量，这是一种高精度的非接触式测量技术，可以准确地监测多晶硅层的厚度变化。通过对主蚀刻过程中的实时监控和IEP的优化，可以实现更精确的刻蚀控制，从而降低点状腐蚀缺陷的出现概率。 此外，论文还强调了这种方法在实际工艺控制和维护中的重要性。在大规模生产环境中，能够预防点状腐蚀的策略可以显著提高芯片的良率，降低成本，对于半导体制造企业来说具有重大的经济效益。 总结起来，这篇研究论文提供了在深亚微米多晶硅栅极刻蚀中预防点状腐蚀的关键技术，即通过优化主蚀刻的IEP算法来维持多晶硅层的合适厚度，以此降低缺陷率，提升半导体器件的制造质量。这项工作对深入理解刻蚀工艺中的缺陷控制以及推动集成电路制造技术的进步具有重要的理论和实践意义。