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0.18um Process Flow Introduction 1

0.18um Process Features ✓18LG adopt 26 Photo mask , if exclude ESD layer ✓AA/Poly/CT/ M1~M5/ V1~V5 use DUV scanner (13 layer) ✓ “ DARC” Cap on Critical layer and Top M6 ✓ Poly & M1~M5 adopt OPC (optical proximity correction) for line-end shorting & island missing ✓Composite Spacer (ONO) ✓ PSM method apply on CT layer ✓Cobalt salicide process ✓Low K IMD layer (FSG) 2

Outline 1. STI/Trench Isolation 2. Well Definition/Vt Adjust 3. Gate Formation 4. N/PMOS Formation 5. Salicide Formation 6. ILD Layer / Contact CT (FEOL: device) 7. Metal / VIA 8. Top Meta l Via 9. Passivation (BEOL: interconnect) 3

Wafer Start • WAFER START & RS CHECK P type 8 ~ 12 ohm-cm, non-EPI wafer • Start OX ? ZERO OXIDE 的作用是什么？ 350A dry • ZERO Photo Wafer Mark • Scrubber Clean (TJBB) • Start oxide RM NLH320A (50:1 HF 350 sec) • Meas: Ox RM THK (25~35A) ? ZERO PHOTO的目的是什么？WAFTER MARK是否用光照？ • AA OX Pre-cln • ZERO Fully dry etch (OX 350A + SI 1200+-200 A) • ZERO Strip NCR1DH75ARCAM • Pad oxide 110+-7A/ 920oC dry O2 ? STI PAD OXIDE 的作用是什么？厚薄会有什么影响？用什么方法生长？ •Nitride DEP (w/I scrubber ) 1625+- 100A / 760oC 1625Å Nitride 110Å PAD Oxide ? STI NITRIDE的作用是什么？为什么要精确它的厚度？ 4

1. ZERO OXIDE 的作用是什么？第一是为后序的ZERO PHOTO时做PR的隔离，防止有机PR直接与Si接触，造成污染。 PR中所含的有机物很难清洗。第二，WAFTER MARK是用激光来打的，在Si表面引致的融渣会落在OXIDE上，不会对衬底造成损伤。第三，是通过高温过程改变Si表面清洁度。 ZERO PHOTO的目的是什么？WAFTER MARK是否用光照？ 2. ZERO PHOTO是为了在Si上刻出精对准的图形，ASML stepper system requires a zero mark for global alignment purpose。WAFTER MARK不用光照，用LASER刻出WAFTER的刻号。 PAD OXIDE 的作用是什么？厚薄会有什么影响？用什么方法生长？ STI NITRIDE的应力很大，直接淀积到SI上会在SI表面造成位错，所以需要一层OXIDE 作为缓冲层，同时也作为NITRIDE ETCH时的STOP LAYER。如果太薄，会托不住NITRIDE, 衬底造成损伤，太厚的话在后序生长场氧时易形成鸟嘴。PAD OXIDE是用湿氧的方法生 3. 对长的。 STI NITRIDE的作用是什么？为什么要精确它的厚度？ 4. NITRIDE是作为STI CMP的STOP LAYER。NITRIDE的厚度要精确控制，一方面与PAD OXIDE,SiON,ARC的厚度相匹配，很好的控制exposure时的折射率,厚度为1625A时的CD control最好；另一方面与BIRD’S BEAK的形成有关。如果NITRIDE太厚，BIRD’S BEAK会减小，但是引入Si 中的缺陷增加；如果加厚PAD OXIDE，可减小缺陷，但BIRD’S BEAK会增加。 5

STI ETCH ADI = 0.23+-0.02 • SiON DEP(CVD) FE DARC320 (w/I scrubber ) ? ? 在STI ETCH中SION的作用是什么？在整个0.18um SRAM FLOW 中SION厚度有几个？ • AA Photo • AA Etch • AA Asher Mattson ( Rcp: 1 ) • Polymer & Wet Strip NDH15APRRMSC1M ( 100:1 HF 30sec) • AA THK STI-PO PAD (5400+-160 A) SiN/Ox+Si etch ( 80 +-2degree) AEI = 0.25+-0.02 5 . 16250Å Nitride 110Å PAD Oxide 6

1. 在STI ETCH中SION的作用是什么？在整个0.18um SRAM FLOW 中SION厚度有几个？ STI ETCH之前DEP了一层SION,目的是为了降低NITRIDE的反射率，作为ARC。在整个0.18um SRAM FLOW 中SION的厚度有3个：320A,400A,600A 。何为BARC?何为TARC?它们分别的作用是什幺？ 1 4. 答：BARC=Bottom Anti Reflective Coating, TARC=Top Anti Reflective Coating. BARC是被涂布在光阻下面的一层减少光的反射的物质，TARC则是被涂布在光阻上表面的一层减少光的反射的物质。他们的作用分别是减少曝光过程中光在光阻的上下表面的反射，以使曝光的大部分能量都被光阻吸收。 7 ARC:a:DARC无机物PR有机物BARCTARC有机物PRb:c:

HDP Deposition • STI PadOX PreCln NCR1DH75ARCAM (100:1 HF 180sec) • STI Liner OX 1000 C,DRY OX(200+-12A) 在STI HDP前LINER-OXIDE的作用是什么？ • Anneal(Diff) 1100 C, 2 hrs (Furnace ann.) for STI etch damage recovery • HDP Fill HDPCVD OX 5.8KA W/O AR sputter HDP DEP原理？ • RTA PRECLN NRCAM • • HDPCVD OX RTA 为什么HDP DEP后要有RTA？ (SC1+ SC2) 1000RTA020S (1000C, 20sec ,N2) 5800Å HDP 1625Å Nitride 110Å PAD Oxide 8

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