微波等离子体刻蚀技术研究

以Corial 200M型干法刻蚀机的三种刻蚀模式为基础,分析了微波等离子体刻蚀技术的优缺点,并讨论了下电极结构对干法刻蚀形貌、一致性和重复性的影响。利用微波等离子体刻蚀技术与反应离子刻蚀技术相结合,实现了SiO2各向同性刻蚀,成功应用于质量控制和失效分析等环节。

微波等离子体离子束刻蚀技术

自行设计研制了一台微波电子回旋共振等离子体刻蚀系统。该系统采用微波直接通过石英窗口产生右旋圆极化波，由Nd—Fe—B永磁磁钢形成高强磁场，通过共振磁场区域内的电子回旋共振效应产生均匀的高密度等离子体。利用该系统，结合光刻技术和反应离子束刻蚀技术，在以碳氢（CH）等元素为主要组成的有机聚合物（PMMA）表面制备出线宽3-4μm的光栅形图形。原子力显微镜（AFM）测试结果表明，所得图形线条清晰，侧边比较陡直。

HDP介质淀积引起的等离子充电损伤机制研究

高密度等离子体化学气相淀积(HDP CVD),具有卓越的填孔能力和可靠的电学特性等诸多优点,因此它被广泛应用于超大规模集成电路制造工艺中。本文研究了金属层间介质(IMD)的HDP CVD过程对栅氧化膜的等离子充电损伤。研究表明在HDP淀积结束时的光电导效应使得IMD层(包括FSG和USG)在较短的时间内处于导电状态,较大电流由IMD层流经栅氧化膜,在栅氧化膜中产生缺陷,从而降低了栅氧化膜可靠性。通过对HDP CVD结束后反应腔内气体组分的调节,IMD层的光电导现象得到了一定程度的抑制,等离子充电损伤得到了改善。

HDP介质淀积引起的新天线效应及损伤机理

超大规模集成电路设计和制造过程中,基于栅氧化层击穿的天线效应已得到广泛研究。从一个数模转换电路的漏电失效案例分析着手,利用电性分析、物理失效分析、工艺排查结合电路设计分析等手段,研究了一种与栅氧化层无关的天线效应。结果发现这种新的天线效应发生在高密度等离子体淀积介质层的工艺过程中,相邻金属互连长导线因不同的接地方式而具有不同的电势差,造成金属互连导线间的击穿和漏电。同时给出了该种天线效应的解决方案,该结果为半导体工艺设计规则制定提供了新的参考。

高纵横选择比低损伤多晶硅栅的工艺实现

分析了采用微波高密度等离子体刻蚀(HDP)系统刻蚀实现高纵横向刻蚀选择比、低等离子体损伤、精细线条尺寸的MOSFET多晶硅栅的可行性。研究了刻蚀用气体中CH4和SF6等离子体分别在多晶硅栅刻蚀当中的作用及其分别对刻蚀速率、多晶硅栅侧壁形貌的影响原理。提出了实现MOSFET多晶硅栅高速低损伤刻蚀及聚合物清洗相结合的两步刻蚀工艺技术。借助终点检测技术(EPD),通过优化各气体体积流量及合理选择两步刻蚀时间较好实现了较高的纵横向选择比、低刻蚀损伤及精细线条的MOSFET多晶硅栅刻蚀。

Comparison of different plasma chambers in microwave ion source for the intense neutron tube

The microwave absorption efficiency, which is relevant to magnet field and its distribution, is a major parameter of the microwave ion source (MWIS) for the intense neutron tube. Based on previous work, the relations between microwave absorption efficiency and plasma chamber structure and thickness of the microwave introduction window are studied. The microwave absorption efficiency reaches to 100% when plasma chamber is 100mm long and the window thickness is 30mm. The microwave absorption efficiency as a function of pressure is also presented.

电子回旋共振放电的设计和应用

在过去十年，电子回旋共振等离子体加工技术已发展了各种ＥＣＲ等离子体反应器和等离子体源设计概念，并已广泛地应用于许多低压强等离子体加工领域。本文评述近几年在ＥＣＲ等离子体技术的设计和应用方面所取得的重大进展。详细地介绍从４５０ｃｍ＾２在大嗾电到装入分子束外延装置的五种有代表性的ＥＣＲ反应器／源的设计。