平坦化工艺2.ppt

平坦化工艺
李传第周天亮
陈建邓应达
概要:
简单的说就是在晶片的表面保持平整平坦的工艺
随着半导体工业飞速发展,电子器件尺寸缩小,要求晶片表面可接受的分辨率的平整度达到纳米级。传统的平面化技术,如选择淀积、旋转玻璃法等,仅仅能够局部平面化技术,但是对于微小尺寸特征的电子器件,必须进行全局平面化以满足上述要求。90年代兴起的新型化学机械抛光技术则从加工性能和速度上同时满足了硅片图形加工的要求,是目前几乎唯一的可以提供全局平面化的技术。
一传统的平坦化技术
反刻
玻璃回流
旋涂膜层

概念:由表面图形形成的表面起伏可以用一层厚的介质或其它材料作为平坦化的牺牲层来进行平坦化,这一层牺牲材料填充空洞和表面的低处,然后用干法刻蚀技术来刻蚀这一层牺牲层,通过用比低处图形快的刻蚀速率刻蚀掉高处的图形来使表面平坦化。
反刻不能实现全局的平坦化。
反刻平坦化

玻璃回流是在升高温度的情况下给惨杂氧化硅加热,使它发生流动。例如,硼磷硅玻璃(BPSG)在850°,氮气环境的高温炉中退火30分钟发生流动,使BPSG在台阶覆盖出的流动角度大约在20度左右, BPSG的这种流动性能用来获得台阶覆盖处的平坦化或用来填充缝隙。
BPSG在图形处的回流能获得部分平坦化。
旋涂膜层平坦化
二化学机械平坦化(CMP)简介

随着半导体工业的飞速发展,为满足现代微处理器和其他逻辑芯片要求,硅片的刻线宽度越来越细。 和300mm时代,按照美国半导体工业协会(SIA)提出的微电子技术发展构图, 到2008年,将开始使用直径450mm 的硅片, ,硅片表面总厚度变化(TTv), 硅片表面局部平整度(SFQD)要求为设计线宽的2/3, 硅片表面粗糙度要求达到纳米和亚纳米级,芯片集成度达到9000万个晶体管/cm2等