(三) 與etch的合作

參考書籍:
1. Principles of Plasma Discharges and Materials Processing
by M. A. Lieberman and A. J. Lichtenberg
2. Lecture Notes on Principles of Plasma Processing
by F. F. Chen and J. P. Chang

多數製程在photo後緊接著就是etch,所以兩個module像是敵人又是朋友.此處先介紹

etch的考量.在一般Fab內etch有十多種氣體可供選擇,分別扮演物理蝕刻與化學蝕刻

的角色.若是鈍性氣體,He與Ne為調整機台腔內離子濃度,Ar與Kr因為離子夠重,可以

扮演物理蝕刻的角色.物理蝕刻選擇性較低,所以一般先進製程以化學蝕刻為主力.

etch Eng.通常在考量recipe時,會先在bare Si wafer上coating不同的inorg.或是

org. film,接著以不同recipe去蝕刻量測前程與當程厚度差以得到蝕刻率,進而得到

在etch不同film之間的選擇比.一般將蝕刻過程分為ME (major etching)與

OE (over etching),前者選擇比約3:1到10:1速度較快,後者(使用另一recipe)選擇

比約15:1到30:1,調整整片wafer的uniformity而速度較慢.在偵測更換時間或是蝕刻

終點時是利用time mode與n-point mode.前者是指以某一recipe蝕刻固定秒數.後者

是在蝕刻過程中利用輝光放電去偵測某一peak,此peak可以是某層film的離子濃度

逐漸下降,也可以是當etch開始到某層film後產生與先前不同的離子濃度,這些會

導致peak出現或是強度改變,在建立這個recipe的過程中,會先有個固定的秒數,接

下來去fit peak的形狀而得到機台函數的參數值,然後就可以大概判定蝕刻終點.

所以在建立n-point mode的recipe時,會犧牲一片wafer從頭吃到尾來得到全部

的訊號.


對photo而言,影響較大的是etch化學蝕刻所使用的gas與recipe.例如,如果etch使

用ashing此recipe,一般就是使用O2,此recipe就無選擇性.或是常見的CF4,CF3H,

CF2H2,CFH3,這四種氣體不太吃光阻,但喜歡吃Silicon-related film.而上述四

種氣體除了CF4外,其餘氣體可以邊etch邊產生polymer dep.以維持蝕刻缺口的

uniformity.所以若是etch完發現有吃不乾淨(or particle)的現象,有些時候可能是

etch的recipe不對,photo Eng.可不能被對方嚇到以為是自己的問題.


photo完的結果叫做ADI (after develop inspection),etch完叫做AEI (after etch

inspection).與etch開會時,一但AEI的結果不好,etch的大絕招就是AEI follow ADI,

所以是photo的問題.如果photo不懂etch的recipe,很可能就會被冠上AR (action

responce)要求限期改善.如前段所言,photo要適當的在會議中提出檢討etching

recipe的可能,AR太多的後果就是老闆對你的印象不好與讓自己晚下班.推太極

的嘴泡來自於扎實的基礎,所以photo要對etch花些工夫了解.切記不能直接在

會議上提出對方的問題,要恰當的引導對方思考可能是自己的問題.

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