关于晶片背面的薄膜蚀刻法说明

随着半导体技术的发展，为了在有限的面积内形成很多器件，技术正在向多层结构发展，要想形成多层结构，将形成比现有的更多的薄膜层，这时晶片背面也会堆积膜。如果在背面有膜的情况下进行batch方式的润湿工序，背面的膜会脱落，污染晶片正面。特别是Cu如果受到全面污染，就会成为严重的问题。 目前，在枯叶式设备中，冷却晶片背面膜的方法是翻转，翻转晶片进行蚀刻工艺的话，蚀刻均匀度最好在1%以下，但是，如果一面进行工程，工程时间将增加一倍，为了减少工序时间，对在进行顶面工序的同时进行背面工序的方法进行了评价。

实验首先制作了双面蚀刻用喷嘴，调整药液喷射喷嘴的间距和氮气气体喷射量后进行图3，银喷嘴中间喷射的氮气体喷射量不同的SiaN4膜的蚀刻量和膜厚分布。图3(a)是有11个药液喷射孔的喷嘴，冷却30秒的结果。蚀刻结果表明，在没有药液喷射孔的位置上，蚀刻不良，根据氮气体量，中间部分的蚀刻量存在差异，氮气气体喷射量为20LPM时，食角量的偏差为85 a，平均食角量为443A，均匀度为9.6%。图3(b)是有13个药液喷射孔的诺兹罗，冷却30秒的结果，随着氮气体喷射量的变化，中间部分的食角量发生了变化，在食角量较小的部分添加了药液喷射孔，增加了中间部分的食角量，氮气体分射量为15LPM时，食死量偏差为42A，平均食死量为436A，均匀度为4.8%。

图4是通过改变喷嘴中喷射药液的孔的位置进行评价的结果。图4(a)的结果是蚀刻60秒后的结果，食角量的偏差约为199A，平均食角量约为1052A， 均匀度约为9.5%，喷嘴中央喷射了30LPM氮气，但口感不均匀。图4(b)的结果是，(a)的结果中，在食死量较小的位置添加一个药液喷射孔，从喷嘴中心喷射氮气体33LPM，从而提高食死量，平均识字量为1023A，体食角偏差为86A，均匀度为4.21%。喷嘴中药液喷射孔的位置与蚀刻均匀度密切相关，位置调节可提高均匀度。

本研究确定药液的流量和流速是冷却晶片背面SiaN%膜的重要变量，另外，通过分析它们的相关性，达到了目标食角量1000A和均匀度5%，在枯叶式系统中，可以了解晶片背面的蚀刻结果和喷嘴设计中需要考虑的事项。首先，根据晶片的位置，离心力的大小不同，所以药液的喷射量必须不同。特别是300毫米晶片面积大，离心力的梯度很大。因此，不同位置与晶片接触的药液量和时间会有所不同，湿食方法根据与药液接触的时间，食角量会有所不同，所以要根据基板的面积和转速控制喷嘴喷射的药液量。第二，高温的药液比常温的药液反应性高，因此细微的茶叶中的食死量也出现了显着的差异。据认为，晶片中央喷射氮气体有两种效果:降低药液温度，减少食角量，以及将药液发送到边框，通过控制前面提到的各种变量，制作了能使晶片背面冷却的喷嘴，使SiaN的膜在60秒内冷却了1000A以上，得到了均匀度为4.21%的结果。

审核编辑：符乾江