AlCu濺射工藝的關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用.pdf

1、半導(dǎo)體公司在半導(dǎo)體芯片的制造工藝中，為了獲得較高的器件集成度并取得優(yōu)異的良率，需要嚴(yán)格控制各工序的關(guān)鍵參數(shù)，各工序的累計缺陷將會導(dǎo)致器件的失效，從而降低圓片的成品率，使公司的經(jīng)濟利益及聲譽受損，難以在激烈的競爭中立足。濺射工藝也是半導(dǎo)體制造工藝的一個工序，尤其以濺射的方塊電阻、濺射顆粒、金屬膜均勻性、金屬膜反射率對濺射的品質(zhì)影響至關(guān)重要，它們直接影響金屬膜在器件中的性能發(fā)揮，控制不好就會導(dǎo)致產(chǎn)品報廢。這些參數(shù)與工藝涉及到的氣體、工藝壓力

2、、濺射工藝距離、濺射真空度、濺射功率等條件密切相關(guān)，要獲得較好的質(zhì)量控制具有一定的難度，在實際的應(yīng)用當(dāng)中也經(jīng)常出現(xiàn)上述問題導(dǎo)致的良率低下、管芯失效的問題。如何及時發(fā)現(xiàn)并解決濺射工藝問題，可以提升良率、增加產(chǎn)品的核心競爭力。
　　本文以在美國AMAT公司的ENDURA5500濺射臺所做的AlCu濺射為研究對象，來研究濺射工藝問題的產(chǎn)生、解決及編程監(jiān)控。AlCu薄膜作為集成電路的金屬內(nèi)連線或引線，必須有良好的沉積效果和穩(wěn)定工藝來保證其

3、可靠性。本文分析了在AlCuSputter工藝過程中所有能夠影響到AlCu薄膜質(zhì)量的相關(guān)因素，包括AlCu淀積設(shè)備的因素，如工藝的壓力（真空壓力、工藝氣壓）、工藝氣體流量（氣體比例、流量大小）、工藝所需溫度、工藝所需功率等;相關(guān)的環(huán)境因素;相關(guān)的承載工具，如片架、片盒、機械手、heater、lifter、clamp等;同時研究了所涉及到的對材料淀積前的清洗處理工藝。本文在如何獲得最佳的薄膜均勻性和良好的薄膜反射率的關(guān)鍵技術(shù)方面取得了突破

4、，并獲得了良好的AlCu薄膜質(zhì)量和良好的電學(xué)性能。
　　針對工藝的實際應(yīng)用，對濺射生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的主要工藝問題進(jìn)行系統(tǒng)分析，根據(jù)與之對應(yīng)的軟件、硬件之間的關(guān)聯(lián)性，通過VB編寫相關(guān)問題的關(guān)聯(lián)程序，讓該程序指導(dǎo)查找問題，為生產(chǎn)線的工程人員提供一種解決濺射的工藝問題的指導(dǎo)。從工程師解決AlCu問題能力提高的雷達(dá)圖和半年內(nèi)AlCu設(shè)備uptime趨勢圖可以看出，AlCu工藝在更加趨向穩(wěn)定，解決了AlCu工藝的穩(wěn)定性的問題，具有一定的實用價