0118 process intruduction.docx

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0118processintruduction

1.ZEROOXIDE的作用是什么？

第一是为后序的ZEROPHOTO时做PR的隔离，防止PR直接与Si接触，造成污染。

PR中所含的有机物很难清洗。

第二，WAFTERMARK是用激光来打的，在Si表面引致的融渣会落在OXIDE上，不

会对衬底造成损伤。

第三是通过高温过程改变Si表面清洁度。

2.ZEROPHOTO的目的是什么？

WAFTERMARK是否用光照？

ZEROPHOTO是为了在Si上刻出精对准的图形，ASMLsteppersystemrequiresazeromarkforglobalalignmentpurpose。

WAFTERMARK不用光照，用LASER刻出WAFTER的刻号。

3.STI　PADOXIDE的作用是什么？

厚薄会有什么影响？

用什么方法生长？

NITRIDE的应力很大，直接淀积到SI上会在SI表面造成位错，所以需要一层OXIDE

作为缓冲层，同时也作为NITRIDEETCH时的STOPLAYER。

如果太薄，会托不住NITRIDE,对衬底造成损伤，太厚的话在后序生长线氧时易形成鸟嘴。

PADOXIDE是用湿氧的方法生长的。

4.STI　NITRIDE的作用是什么？

为什么要精确它的厚度？

NITRIDE是作为STICMP的STOPLAYER。

NITRIDE的厚度要精确控

制，一方面与PADOXIDE,SiON,ARC的厚度相匹配，很好的控制exposure时的折射率,厚度为1625A时的CDcontrol最好；另一方面与BIRD’SBEAK的形成有关。

如果NITRIDE太厚，BIRD’SBEAK会减小，但是引入Si中的缺陷增加；如果加厚PADOXIDE，可减小缺陷，但BIRD’SBEAK会增加。

5.在STIETCH中SION的作用是什么？

在整个0.18umSRAMFLOW中SION厚度有几个？

STIETCH之前DEP了一层SION,目的是为了降低NITRIDE的反射率，作为ARC。

在

整个0.18umSRAMFLOW中SION的厚度有3个：

320A,400A,600A。

6.在STIHDP前LINER-OXIDE的作用是什么？

LINEROXIDE是用热氧化的方法生长的。

一方面在STIETCH后对SI会造成损伤，生

长一层LINEROXIDE可以修补沟道边缘Si表面的DAMAGE；在HDP之前修复尖角，减小接触面，同时HDPDEPOXIDE是用PLASMA,LINEROXIDE也作为HDP时的缓冲层。

7：

HDPDEP原理？

A：

在CVD的同时，用高密度的PLASMA轰击，防止CVD填充时洞口过早封死，产生空洞现象，因为有PLASMA轰击，所以HDP后要有RTA的步骤。

8：

为什么HDPDEP后要有RTA？

A：

因为HDP是用高能高密度的PLASMA轰击的，因此会有DAMAGE产生，要用RTA来消除。

9：

为什么在STICMP前要进行ARPHO和ETCHBACK？

A：

ARPHO就是用AAPHO的反版在HDPCVD生长的OXIDE上形成图示形状，先用DRY方法去掉大块的OXIDE，使CMP时能将OXIDE完全去掉

10：

在STICMP后OXIDE的表面要比NITRIDE的低？

A：

NITRIDE的硬度较大，相对来说OX的研磨速率更高，因此STI　CMP会有一定量的Dishing.

11：

为什么在CMP后进行CLN？

用什么药剂？

A：

CMP是用化学机械的方法，产生的PARTICLE很多，所以要CLN。

使用药剂如下：

SPM+HF：

H2SO4：

H2O2去除有机物质

HPM：

HCL：

H2O2：

H2O去除金属离子

APM：

NH4OH

HF去除自然氧化层

12：

SACOX的作用？

为什么要去除PADOX后才长SACOX，而不直接用PADOX？

A：

因为经过上面一系列的PROCESS，SILICON的SURFACE会有很多DAMAGE，PADOX损伤也很严重，因此要去掉PADOX后生长一层OXIDE来消除这些DAMAGE，同时SACOX也避免PR与SI的表面直接接触，造成污染。

也为下一步的IMP作阻挡层，防止离子IMP时发生穿隧效应。

13、APM，SPM，HPM的主要成分，除何种杂质；HF的作用。

APMNH4OH:

H2O2:

H2O=1:

5SC1

主要去除微颗粒，可除部分金属离子。

HPMHCL:

H2O2:

H2O=1:

6SC2

主要作用是去除金属离子。

SPMH2SO4:

H2O2=4:

主要作用是去除有机物（主要是残留光刻胶）。

HF的主要作用是去除OX。

14、WELLIMP中需要注入几次，每次IMP的位置大致怎样？

0.18UM制程中WELLIMP有三次：

WELLIMP注入的位置最深，用以调节井的浓度防止Latch-up效应。

CHANNELIMP位置较浅，加大LDD之下部位的WELL浓度，使器件工作时该位置的耗尽层更窄，防止器件PUNCHTHROUGH。

VT注入，靠近器件表面，调节器件的开启电压。

15、什么是PUNCHTHROUGH，为消除它有哪些手段？

PUNCHTHROUGH是指器件的S、D因为耗尽区相接而发生的穿通现象。

S、D对于SUB有各自的耗尽区。

当器件尺寸较小时，只要二者对衬底的偏压条件满足，就可能发生PUNCHTHROUGH效应。

这样，不论GATE有无开启都会有PUNCHTHROUGH产生的电流流过S、D。

在制程中，采用POCKET和CHANNELIMP来加大容易发生PUNCHTHROUGH位置的SUB浓度，从而减小器件工作时在该处产生的耗尽层宽度以达到避免PUNCHTHROUGH发生的效果。

16、为什么要进行DUALGATEOX，该OX制程如何？

GATEOXETCH方式怎样？

在工艺中，为了满足不同的开启电压要求设计了两样GATEOX。

工作电压为3.3V（外围）的需要GATEOX的较之1.8V为厚。

SACOXIDEREMOVE

GATE1OX生长50AOX

DUALGATEOXIDEPHOTO

GATEOXIDEETCH/CRS将1.8V器件处的GOX去掉

GATE2OX

POLYDEPOSITION

在DUALGATEOXIDEPHOTO之后的ETCH要去除1.8V的GATEOX1，然后两边（3.3V、1.8V）同时生长OX，形成70A、32A的DUALGATE结构。

17、为什么用UNDOPE的多晶?

掺杂POLY（一般指N型）在CMOS工艺中会对PMOS的VT有较大影响，而UNDOPE的掺杂可以由后面的S、D的IMP来完成，容易控制。

18解释HOTCARRIEREFFECT，说明LDD的作用。

当MOSFET通道长度缩小时，若工作电压没有适当的缩小，通道内的电场会增大，靠近电极处最大，以至于电子在此区域获得足够的能量，经过撞击游离作用，产生电子-空穴对。

这些电子空穴对有的穿过氧化层形成门极电流，有的留在氧化层内影响开启电压。

同时也使得表面的迁移率降低。

LDD的轻掺杂使横向电场强度减小，热载流子效应被降低。

19．为什么PLH、NLH无pocketIMP？

在0.18µmLOGICDUALGATE制程中，GATE1是0.35µm，其尺寸较宽，其下面的沟道也较宽，也就不会产生p-th现象，所以不需要进行pocketIMP来进行调整。

20．Nitridespacer的特点？

为什么要做成这种结构？

若是O-N结构会有什么影响？

Nitridespacer是怎样Etch的？

先用热氧化法于700℃下生长一层150Å左右的liningTEOS作为的ETCHNITRIDE的STOPLAYER，也作为Nitride的缓冲层，减少Nitride对Si的应力。

然后再deposition一层SIN（300Å左右），这是主要的，但不能太厚，太厚会对下层LiningTEOSStructure造成损伤，即LiningTEOS会支撑不住。

但是Spacer又要求有一定的厚度，所以在Nitride的上面还要在Dep一层TEOS（1000Å±100Å），这样就形成了O-N-O结构。

Spaceretch时先干刻到LiningTEOS上停止，再用湿刻的方法刻蚀LiningTEOS，但是并没有完全去掉，经过OxideStriping后liningoxide还有的50Å作为SN+,SP+-的IMP的掩蔽层。

22.为何要将SP+-的IMPRTAAnnealing推至SABDep之后？

主要防止Borron从Wafer表面溢出。

23.SAB的作用？

SalicideBlock

首先，在不需要Salicide的地方防止产生Salicide,做电阻时。

其次，ESD的保护电路上不需要做Salicide.而且SAB有防止S/D的杂质从表面析出。

24.Salicide在两次退火过程中形成物质的特点？

在Salicide形成过程中为何要两次RTA?

TiN（200Å）的作用。

Salicide过厚或者过薄有何影响。

第一次在500℃下退火，在S/D以及Poly上面形成Co2Si,这样会把表面的Si固定住，从而防止其沿着表面流动，这样形成的Co2Si.Salicide的电阻较大，再经过一次RTA（850℃）后Co2Si→CoSi2,电阻率下降，若经过一次退火，Poly和S/D中的Si会扩散到sidewall上，从而在侧墙上也会形成CoSi2，这样就会把Poly与D,S连接起来，造成短路。

由于Co在高温时易结块，在Si&POLY表面覆盖不均匀，影响Salicide的质量表面盖一层TiN将Co固定。

Salicide过薄，电阻较高，在ETCH时O/E容易刻穿无法形成欧姆接触。

过厚则可能使整个S,D都形成Salicide。

25.在POLYETCH后要进行POLYRe-Oxidation的作用？

修补ETCH后对GOX造成的damage.PolyETCH过程中要注意控制CD,并且所用药品的RECIPE要对OX的选择比要足够大。

27．SABP-TEOS的作用？

SABP-TEOSSub-AtmosphericBPTEOS好处goodgap-fillingand平坦化,trapNa+,LowerReflowTemperature,Reflow后降低wafer表面的高度差,结构变得比较致密。

28．为什么在SABP-TEOS上要DEP一层PETEOS.?

ThemainpurposeisforCMP,BPSG的研磨速率慢，BPSG的硬度过小在后一步的CMP时容易造成划伤，加上一层PETEOS减小划伤。

29．CONTACTGLUELAYER各层的生长方式及主要作用？

GLUELAYER层为Ti/TiN,Ti使用IMP的方法生长，用来作为Dielectric-layer与W之间的

GluelayerTi的粘连性好，TiN作为阻挡层，防止上下层材料的交互扩散，而且Ti与WF6反应会发生爆炸

30thefunctionofsilicideannealingaftercontactgluelayerdep?

使Ti转化为silicide减小阻值，增加粘连性，并且修补损伤。

31．为什么要用W-PLUG?

在传统的溅射工艺中，铝的淀积容易出现阶梯覆盖不良的问题，因此不适合用于较高集成度的VLSI的生产中。

相对来说W的熔点高，而且相对其他高熔点金属导电性好，且用CVD法制作的W的阶梯覆盖能力强。

32．MATALLAYER的三明治结构如何？

各层作用如何？

金属电迁移的影响？

减小方法？

结构为Ti/TiN/AlCu/Ti/TiN第一层Ti作为粘接层，TiN作为夹层防止上下层的材料交互扩散防止Al的电迁移第二层Ti根据实际工艺需要决定其存在与否，TiN除具有防止电迁移的作用外还作为VIA蚀刻的STOPLAYER。

Al在大电流密度下容易产生金属离子电迁移的现象，使某些铝条形成空洞甚至断开，而在铝层的另一些区域生长晶须，导致电极短路。

减小方法在上下加上BARRIERLAYER,在Al中加入Cu.

33。

IMD与ILD有什么不同，WHY?

ILD的结构为SION/SABP-TEOS/PETEOS,IMD的结构为HDPTEOS/PETEOS

SION的作用为CONTACTETCH的STOPLAYER在ILD中不用HDPTEOS是因为ILD

离器件的表面太近容易产生损伤。

34．在VIAGLUELAYER生长之前ETCH130A的作用？

去掉底面金属表层的NATIVEOX.

35．METAL6AlCuDEPTH为什么要变厚？

因为上层的电流比较大，到了下面的金属层电流由于分流作用会减小。

36．PASSIVATION中PE-SION和PE-SIN的作用？

由于SIN的应力较大，所以加一层PE-SION作为PAD.SIN作为钝化层，对H2O与Na的强烈阻挡作用，可实现SiO2无法掩蔽Al,Ga,In等杂质的扩散。

37．SN+/SP+IMP为什么要进行两次？

两次注入的能量和剂量都不同，降低S/D与WELL之间浓度梯度，减小leakage.

38．LPCVD和PECVD的SiN的不同？

LPCVD淀积的SiN有很大的应力不宜过厚，PECVDSIN应力不会太大厚度可以做的大些PECVDNIT的结构要疏松一些。

39、KVPHOTO的作用是什么，其具体在FLOW的什么位置？

答：

KVPHOTO的位置在形成STI后，去掉STIPADOXIDE后做KVPHOTO的。

其目的是刻掉SCRUBELANE（划片槽）上的沾污和不透光的物质，以便在后面作ALIGNMENT对准处理。

Ifthealignmentmarkcanbeseeneasily,thisprocesswillberemove.

40、GAIEOXIDE是用什么方式生长的？

为什么？

答：

GATEOXIDE是先用湿氧氧化，然后用DRYOXIDE的方式形成的。

DRYOXIDE生长的氧化物结构、质地、均匀性均比WETOXIDE好，但用WETOXIDE形成的氧化物的TDDB比较长。

TDDB即TIMEDEPENDENT

DIELECTRICBREAKDOWN，其是用于评估氧化物寿命的参数。

42、形成SALICIDE的工艺中，SELECTIVEETCH的作用是什么，刻掉的是

什么物质？

用什么化学药品？

答：

在这里的SELECTIVEETCH刻掉的是CO&TIN,以避免在其后的高温退火时造成短路。

注意由于SAB对器件大小及性能没有影响，并没有被刻掉。

这里ETCH所用的化学药品是M2，其成分是---H3PO4：

HNO3：

CH3COOH=70：

2：

12（75℃）。

43、在形成CONTUCTWPLUG后作一步ALLOY处理，请问有什么作用？

在形成PASSIVATIAN后的作ALLOY又是什么目的？

答：

第一次的ALLOY的条件是在450℃（90min）。

其作用是修复在前道工艺中刻蚀等处理可能造成的损伤。

由于形成CONTUCT时接近器件表面，要求比较高。

第二次退火的作用相同。

因为在后面的工艺距离器件表面比较远，所以在形成PASSIVATIAN后一步ALLOY即可。

（450C,30min）

44、在形成WPLUG的GLUELAYER时是用什么方法淀积TI？

答：

0.18的制程的VIA的DESIGNRULE比较高，为了使TI与IMD接触良好，在淀积TI时，要求TI陡直地附在VIA侧壁及良好的底部覆盖。

这里用离子化金属电浆（IMP）工艺淀积。

其优点是可以获得较低且均匀分布的电阻值，同时在淀积较小的厚度下仍可达到所需的底部覆盖，从而减少淀积时间，提高产能率。

45、在HDPPASSIVATIANPHOTO前为何没有CMP步骤？

答：

若不作CMP处理，PASSIVAON表面将不平整，在其后的PHOTO时，将影响PHOTO的对准。

由于对BONDPAD外接引线不要求很高，所以由PHOTO时的偏差在这里不予考虑。

46.0.18logic和0.20dram中应用的光照与光阻

0.18logic

PROCESS

STAGE

RECIPE

PHOTOTYPE

RESIST

ARC

WEE

A18USR22L1P3M0C1

ZERO-PHOTO

IA14000NZH1@ZERO.000B

I-LINE

AR89

A18USR22L1P3M0C1

AA-PHOTO

DS6250NEH3@AR00100.120AA

DUV

SEPR-432

1.44MM

A18USR22L1P3M0C1

AR-PHOTO

IV8100NZH1@AR00100.121AA

I-LINE

PFI58

A18USR22L1P3M0C1

KV-PHOTO

IA14000NDH1@AR00100.901AA

I-LINE

AR89

1.4MM

A18USR22L1P3M0C1

PW-PHOTO3

IA14000NZH1@AR00100.191AA

I-LINE

AR89

A18USR22L1P3M0C1

NW-PHOTO3

IA14000NZH1@AR00100.192AA

I-LINE

AR89

A18USR22L1P3M0C1

DG-PHOTO

IA12000NCH1@AR00100.131AA

I-LINE

AR89

1MM-1

A18USR22L1P3M0C1

P1-PHOTO

DS4900NGH3@AR00100.130AA

DUV

SEPR-432

1.8MM

A18USR22L1P3M0C1

NLDD-PHOTO

IV7500NZH1@AR00100.116AA

I-LINE

PFI58

A18USR22L1P3M0C1

PLDD-PHOTO

IV7500NZH1@AR00100.113AA

I-LINE

PFI58

A18USR22L1P3M0C1

PLDD2-PHOTO

IV7500NZH1@AR00100.115AA

I-LINE

PFI58

A18USR22L1P3M0C1

NLDD2-PHOTO

IV7500NZH1@AR00100.114AA

I-LINE

PFI58

A18USR22L1P3M0C1

NP-PHOTO2

IV7500NZH1@AR00100.198AA

I-LINE

PFI58

A18USR22L1P3M0C1

PP-PHOTO2

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PFI58

A18USR22L1P3M0C1

SAB-PHOTO

IV7500NZH1@AR00100.155AA

I-LINE

PFI58

A18USR22L1P3M0C1

CT-PHOTO

DP6950NZH2@AR00100.156AA

DUV

P015

A18USR22L1P3M0C1

M1-PHOTO

DS7500NQH3@AR00100.160AA

DUV

SEPR-432

2.8MM

A18USR22L1P3M0C1

VIA1-PHOTO

DP7600NZH2@AR00100.178AA

DUV

P015

A18USR22L1P3M0C1

M2-PHOTO

DS7500NQH3@AR00100.180AA

DUV

SEPR-432

2.8MM

A18USR22L1P3M0C1

VIA2-PHOTO

DP7600NZH2@AR00100.179AA

DUV

P015

A18USR22L1P3M0C1

TM-PHOTO

IA12000NCH1@AR00100.181AA

I-LINE

AR89

1MM-1

A18USR22L1P3M0C1

PA1-PHOTO

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I-LINE

IX420

1MM

0.20DRAM

PROCESS

STEP

RECIPE

PHOTOTYPE

RESIST

ARC

WEE

A20UDR20L4P3MOC1

ZERO-PHOTO

IA14000NZH1

I-LINE

AR89

A20UDR20L4P3MOC1

AA-PHOTO

DS7000CIH3

DUV

SEPR432

BARC（DUV42）900A

2MM-1ID

A20UDR20L4P3MOC1

N-WELLPHOTO

II22000NDD1

I-LINE

IX420

1.4MM

A20UDR20L4P3MOC1

P-WELLPHOTO

IA14000NDH1

I-LINE

AR89

1.4MM

A20UDR20L4P3MOC1

IA14000NDH1

I-LINE

AR89

1.4MM

A20UDR20L4P3MOC1

CELL

II22000NDD1

I-LINE

IX420

1.4MM

A20UDR20L4P3MOC1

P1-PHOTO

DS7000TKH3

DUV

SEPR432

TARC（NFC540）440A

2.5MM-1ID

A20UDR20L4P3MOC1

P+S/D

IA14000NDH1

I-LINE

AR89

1.4MM

A20UDR20L4P3MOC1

N+S/D

IA14000NDH1

I-LINE

AR89

1.4MM

A20UDR20L4P3MOC1

P2（PLUG）

DP6950TUH2

DUV

P015

TARC（NFC540）440A

1.7MM

A20UDR20L4P3MOC1

P3（CAP）

DP7600TDH2

DUV

P015

TARC（NFC540）440A

1.4MM

A20UDR20L4P3MOC1

KV-PHOTO

IA14000NZH1

I-LINE

AR89

A20UDR20L4P3MOC1

DE10500TSH2

DUV

SEPR302

TARC（NFC540）440A

1.7MM-1ID

A20UDR20L4P3MOC1

CO1

DP7600TZH2

DUV

P015

TARC（NFC540）440A

A20UDR20L4P3MOC1

CO2

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