后段干法去除光刻膠工藝研究.pdf

1、在現(xiàn)代集成電路制造中，去膠工藝加氟可有效地提高去除光刻膠的能力，特別是在離子注入之后的去膠工藝。但在后段去膠工藝中，由于含氟氣體的引入，會產(chǎn)生一系列的問題。一、灰化率不穩(wěn)定呈大幅度下跌趨勢。二、由于氟離子化學(xué)性質(zhì)活躍，對這些零部件會造成較大損耗,使其使用壽命急速縮短。三、含氟氣體的引入容易產(chǎn)生一種缺陷,這種缺陷會造成每片晶圓良率減少3％~5%。這對設(shè)備的產(chǎn)能，工藝成本以及產(chǎn)品質(zhì)量均有較大影響。
　　本文采用XPS（X射線光電子能譜

2、）對應(yīng)用在含氟去膠設(shè)備中的氣體擴散器表面成分進行了分析，進而討論了氣體擴散器對含氟去膠設(shè)備灰化率降低的機理，并由此提出了氣體擴散器表面氟鈍化層生成的物理化學(xué)模型。采用SEM（掃描電子顯微鏡）對缺陷表面進行了分析，并使用FIB(聚焦離子束)對缺陷內(nèi)部形態(tài)進行了分析，進而討論了缺陷形成的機理。
　　研究表明：對于氧-氟接觸過的氣體擴散器，表面復(fù)合覆蓋層最厚，主要為鋁氟氫氧類化合物，這主要是由于氟易與表面氧化鋁層反應(yīng)所致；對于氧-氟接觸

3、的氣體擴散器，由于氟對擴散器表面氧化鋁層的侵蝕形成表面的疏松結(jié)構(gòu)，易使下面的金屬鋁層曝露出來與等離子體的活性氧原子反應(yīng)生成氧化鋁，如此往復(fù)，即造成灰化工藝氧原子的不足，最終導(dǎo)致光刻膠灰化率的下降。對缺陷分析發(fā)現(xiàn)，這種缺陷只發(fā)生在密集深孔區(qū)域，深孔內(nèi)的阻擋層被擠到表面形成突起，而內(nèi)部形成空洞。進而研究發(fā)現(xiàn)，在去膠過程中加入了含氟氣體（四氟化碳）就容易有這種缺陷出現(xiàn)。
　　基于以上結(jié)論，我們提出了對去膠氣體組合配比進行改良，以達到穩(wěn)定