炉管制程工艺中的片数效应及其优化方案

随着半导体技术的发展,越来越多的立式炉管在200mm及300mm集成电路晶圆制造中被应用到。同时炉管制程中的片数效应随着集成电路芯片的集成度越来越高而被凸显出来。文章将以LPCVD氮化硅在0.16μm、64M堆叠式内存制造过程中的片数效应为例,阐述炉管制程工艺中的片数效应以及通过调整制程参数（温度、沉积时间）的方式予以解决的实例。文中通过调整炉管上中下的温度来补偿气体的分布不均匀,调整沉积时间来补偿不同片数的沉积速率的差异,两者结合并辅以基于片数的分片程式来解氮化硅电介质沉积的片数效应。同时以此为基础总结出炉管片数效应的解决方案。     

堆叠式内存制造中炉管非选择性半球状多晶硅片数效应

随着动态随机存取存储器(内存)线宽的缩小,需要半球状多晶硅等新技术来增大电容。当前对选择性半球状多晶硅论述较多,非选择性半球状多晶硅则较少提到。文中讲述的是炉管非选择性半球状多晶硅在0.13μm堆叠式内存上的实际应用,侧重于解决片数效应。炉管非选择性半球状多晶硅的下电极阻值具有非常严重的片数效应,电容的下极板电阻从炉管底部向上增高,并随着产品片数的增加而增高,导致上部产品良率偏低,一个制程只能生产一批产品。通过对非选择性半球状多晶硅的制程原理及硬件构造进行分析,发现片数效应是由于籽晶沉积阶段的硅烷流量通常非常小,只有10～15标准毫升,它在硅片上的分布密度会随着产品的增多而沿气流方向减少,沿气流方向的硅片只好通过增加籽晶和迁移步骤的温度来拉起更多的基体硅进入半球体,相应的剩余基体硅就会变薄,这就导致了下电极阻值的增高。文章根据该发现,提出了炉管非选择性半球状多晶硅片数效应的解决方法。