多晶硅刻蚀中静电吸盘对产品的影响及其寿命的提高

论文摘要

在超大规模集成电路制造过程中,静电吸盘（ESC）以其良好的热传导性及较少的缺陷产生率已经广泛应用于ETCH,CVD等制造工艺中。ESC除了有夹持晶圆,冷却晶圆的作用外,它还直接影响到产品刻蚀的形貌。在多晶硅刻蚀应用中,过高的夹持电压被证明会导致栅极出现notching缺陷,这种缺陷会造成产品良率的损失。通过减小夹持电压可以避免这种缺陷的产生,提高产品的良率。双极型ESC有两个电极,可以在晶圆上感应出两种电荷,在没有直流偏压情况下,这两种电荷绝对值一样,夹持力也是一样的。在有直流偏压情况下,电极的夹持力就会不同,进而导致夹持失败。必须有一个实时的动态电压来补偿直流偏压。确保补偿电压的准确无误是保证产品质量的重要工作。通过对ESCCURRENTLEAK,Gas09FlowIn等参数的监控,可以及时的判断ESC是否处于可靠的工作状态,判断是否要停机检查,避免产品的报废。WAC技术已经广泛的应用于多晶硅刻蚀领域,在每处理一片晶圆后,不需要控片,工艺腔自动运行一个清机的工艺菜单,从而达到清机的作用,它可以保证在加工每片晶圆时工艺腔的条件状况是相同的。通过WAC工艺菜单的优化,以及使用方法的改进,可以有效的提高静电吸盘的使用寿命。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 前言
• 1.1 论文背景——静电吸盘之于产品，制造商
• 1.2 研究目的——深入了解ESC 在多晶硅刻蚀应用中对产品的影响，保证产品的品质，节约运行成本
• 1.3 论文结构
• 第二章 双极型静电吸盘（Bipolar ESC）
• 2.1 静电吸引力
• 2.2 双极型 ESC
• 2.3 本章小结
• 第三章 等离子体刻蚀技术简介及实时监控系统的实施
• 3.1 等离子体刻蚀技术
• 3.1.1 等离子体刻蚀的原理及作用
• 3.1.2 电势分布及DC Bias
• 3.2 多晶硅刻蚀应用
• 3.3 实时监控系统的实施
• 3.3.1 SPC 系统
• 3.3.2 Lam Research TCP9400 等离子刻蚀机简介
• 3.3.3 设备运行状态的监控
• 3.3.4 设备监控参数的选择
• 3.4 半导体中的 DOE 方法
• 3.5 本章小结
• 第四章 双极型 ESC 各参数对产品的影响
• 4.1 夹持电压产品的影响
• 4.2 电压补偿对产品的影响
• 4.3 ESC 工作状态的监控
• 4.4 本章小结
• 第五章 ESC使用寿命的延长
• 5.1 预防性维护（Preventative Maintenance）
• 5.2 晶圆缺角的角度
• 5.3 WAC 工艺菜单的优化
• 5.4 ESC 更换的标准
• 5.5 本章小结
• 第六章 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文
• 上海交通大学学位论文答辩决议书