氧气和无水氯化氢用在干氧氧化工艺中,而湿氧氧化工艺则用氢气和氧气完成。硅烷、二氯硅烷或三氯硅烷作为多晶硅沉积中的硅原材料,而且也用于与阿摩尼亚沉积氮化硅。三氢化磷和氢化硼在多晶硅沉积中作为掺杂气体.
光学区
先进集成电路生产中的品圆轨道系统可能与下图所示不同。许多工程师喜欢使用占地面积较小的堆叠式晶圆轨道系统,它的加热平板和冷却平板叠放在一起而不放置在同一平面。有些系统甚至将自旋涂敷机和显影机堆叠起来进一步减少面积和节省宝贵的无尘室空间。
刻蚀区
当光刻胶形成图形并通过检验后便可将晶圆送到注人区或刻蚀区。刻蚀区内按照光刻胶所定义的图形进行晶圆刻蚀,这个步骤可以将设计图形转移到晶圆表面。刻蚀是一种移除工艺:可使用化学或物理步骤,或通常为这两种过程的组合选择性地移除晶圆表面的材料。由于湿式刻蚀无法刻蚀小于3um的图形,因此先进的集成电路生产多使用干法刻蚀或等离子体刻蚀。等离子体刻蚀机一般由真空反应室、射频系统、晶圆传送机和气体输送系统组成。许多刻蚀系统都有临场剥除反应室,能够在晶圆暴露于空气之前将光刻胶剥除。下图显示了同时具有刻蚀和光刻胶剥除反应室的配套工具。
半导体制造过程中通常使用四种刻蚀工艺:
(1) 电介质刻蚀:通过刻蚀硅氧化物和氮化物薄膜形成接触窗、接合垫片区,或硅刻蚀时的硬遮蔽;
(2)硅刻蚀:用于刻蚀单晶硅形成浅沟槽绝缘(STI)或电容器的深沟槽;
(3)多晶刻蚀:通过刻蚀多晶硅或金属硅化合物与多晶硅堆叠薄膜形成栅和局部连线;
(4)金属刻蚀:刻蚀出架状的金属作为长距离连线。
由于大多数集成电路工艺线使用铜互连,所以金属刻蚀工艺现在使用较少。
每个刻蚀过程都有不同的需求和不同的反应室设计,并使用不同的化学气体。电介质刻蚀经常使用的气体包括氟碳化合物气体,如CF4、C2F6、C3F8、CHF3,以及氩气。刻蚀单晶硅普遍使用溴化氢,而多晶硅和金属刻蚀则使用氯气。氟碳气体虽然很稳定,但会造成全球温室效应。溴化氢具有腐蚀性,而氯气是一种氧化剂且有毒。
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