華林科納研究蝕刻後殘留物和光刻膠去除

2022年07月04日17:57:29 科學 1779

引言

在未來幾代器件中,光刻膠(PR)和殘留物的去除變得非常關鍵。在前端製程(FEOL)離子注入後(源極/漏極、擴展、haIos、深阱),使用PR封閉部分電路導致PR實質上硬化且難以去除。在後段製程(BEOL)蝕刻中,在不去除低k材料的情況下去除抗蝕劑和殘留物的選擇性是非常具有挑戰性的。概述了現狀、問題和一些新的方法。

介紹

光致抗蝕劑用於保護晶片的某些區域免受干蝕刻化學物質、離子注入等的影響。工藝完成後,需要選擇性地去除光致抗蝕劑並清潔表面,以確保表面沒有殘留物和顆粒。原則上,使用濕化學物質如熱SPM、有機溶劑或通過使用乾等離子體的「灰化」去除抗蝕劑是可能的。然而,在干法蝕刻或注入處理過程中,抗蝕劑會發生化學改性,這種改性會顯著降低剝離速率。如果更具侵略性-例如,使用高度氧化的化學物質,這可能導致晶片上其他材料的不希望的侵蝕。雖然這些考慮幾十年來,對於單元工藝開發非常重要,對於45納米技術節點和更高技術節點的某些iTRS路線圖要求變得越來越嚴格,以至於工業實驗室正在考慮對cMOS集成流程的幾個模塊進行根本性的範式轉變。同時,新的替代集成方案,包括使用應變硅、金屬硬掩模和金屬柵電極,導致不同的要求。這使得對這一主題的研究更加複雜。

在下文中,我們華林科納總結了現狀、問題和新方法,重點關注FEOL中的源漏注入模塊和BEOL的低k干法刻蝕模塊。

FEOL:植入後抗蝕劑剝離

源極-漏極注入模塊場效應晶體管的源極/漏極(S/D)結是通過將摻雜劑離子注入硅襯底而形成的。這種注入通常涉及離子asPBBF2的面密度約為。1012到幾個1015cm。離子能量的範圍從非常淺的S/D擴展的幾100eV到深注入的幾十keV。為了確保在同一晶元/晶片上製造的各種器件,特別是nFETspFETs,每個器件只接受適當的注入,需要進行選擇性注入。這是通過用圖案化的光致抗蝕劑進行掩蔽來實現的,如圖1示意性所示。因此,S/D區域中複雜的摻雜劑幾何形狀是通過光致抗蝕劑應用和圖案化、離子注入、抗蝕劑剝離和表面清潔的循環產生的。

注入抗蝕劑的離子導致近表面區域的化學改性。抗蝕劑聚合物的化學鍵被來自撞擊離子的能量破壞,這會導致聚合物主鏈斷裂。

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結論

開發下一代光刻膠剝離劑和殘留物去除劑並不容易。它來自於大量的辛勤工作和致力於創造一種滿足90納米節點或以下技術需求的化學。

我們最新的化學技術可有效去除low-電介質上的大塊光刻膠、灰渣和抗反射塗層。它還是100%水溶性的,是一種更加環保的解決方案。


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