蝕刻后殘留物和光刻膠的去除方法

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(guān)鍵。在前端制程(FEOL)離子注入后(源極/漏極、擴(kuò)展、haIos、深阱)，使用PR封閉部分電路導(dǎo)致PR實(shí)質(zhì)上硬化且難以去除。在后段制程(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(zhàn)性的。概述了現(xiàn)狀、問題和一些新的方法。

介紹

光致抗蝕劑用于保護(hù)晶片的某些區(qū)域免受干蝕刻化學(xué)物質(zhì)、離子注入等的影響。工藝完成后，需要選擇性地去除光致抗蝕劑并清潔表面，以確保表面沒有殘留物和顆粒。原則上，使用濕化學(xué)物質(zhì)如熱SPM、有機(jī)溶劑或通過使用干等離子體的“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(huì)發(fā)生化學(xué)改性，這種改性會(huì)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(xué)物質(zhì)，這可能導(dǎo)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(duì)于單元工藝開發(fā)非常重要，對(duì)于45納米技術(shù)節(jié)點(diǎn)和更高技術(shù)節(jié)點(diǎn)的某些iTRS路線圖要求變得越來越嚴(yán)格，以至于工業(yè)實(shí)驗(yàn)室正在考慮對(duì)cMOS集成流程的幾個(gè)模塊進(jìn)行根本性的范式轉(zhuǎn)變。同時(shí)，新的替代集成方案，包括使用應(yīng)變硅、金屬硬掩模和金屬柵電極，導(dǎo)致不同的要求。這使得對(duì)這一主題的研究更加復(fù)雜。

在下文中，我們?nèi)A林科納總結(jié)了現(xiàn)狀、問題和新方法，重點(diǎn)關(guān)注FEOL中的源漏注入模塊和BEOL的低k干法刻蝕模塊。

FEOL:植入后抗蝕劑剝離

源極-漏極注入模塊場(chǎng)效應(yīng)晶體管的源極/漏極(S/D)結(jié)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as、P、B或BF2的面密度約為。1012到幾個(gè)1015cm。離子能量的范圍從非常淺的S/D擴(kuò)展的幾100eV到深注入的幾十keV。為了確保在同一芯片/晶片上制造的各種器件，特別是nFETs和pFETs，每個(gè)器件只接受適當(dāng)?shù)淖⑷耄枰M(jìn)行選擇性注入。這是通過用圖案化的光致抗蝕劑進(jìn)行掩蔽來實(shí)現(xiàn)的，如圖1示意性所示。因此，S/D區(qū)域中復(fù)雜的摻雜劑幾何形狀是通過光致抗蝕劑應(yīng)用和圖案化、離子注入、抗蝕劑剝離和表面清潔的循環(huán)產(chǎn)生的。

注入抗蝕劑的離子導(dǎo)致近表面區(qū)域的化學(xué)改性。抗蝕劑聚合物的化學(xué)鍵被來自撞擊離子的能量破壞，這會(huì)導(dǎo)致聚合物主鏈斷裂。

結(jié)論

開發(fā)下一代光刻膠剝離劑和殘留物去除劑并不容易。它來自于大量的辛勤工作和致力于創(chuàng)造一種滿足90納米節(jié)點(diǎn)或以下技術(shù)需求的化學(xué)。

我們最新的化學(xué)技術(shù)可有效去除low-?電介質(zhì)上的大塊光刻膠、灰渣和抗反射涂層。它還是100%水溶性的，是一種更加環(huán)保的解決方案。