超低k介质材料低损伤等离子体去胶工艺进展

介绍了三类常见的低k介质材料,并对空气隙(k=1)的发展进行了探讨;讨论了引起等离子体损伤的机理和传统的O2等离子体去胶工艺面临的困难;最后综述了近年来国际上提出的低损伤等离子体去胶工艺的研究进展。人们已经开发出一些对低k材料进行硅化处理的工艺,可以部分修复在刻蚀和去胶处理过程中被消耗掉的有机官能团。基于金属硬掩膜层和新型等离子体化学的集成方案将会展示出颇具前景的结果。     

灵敏低k材料与铜兼容的去胶机

一种成功的抗蚀剂和刻蚀残渣去除胶机必须满足大批量IC制造环境中可接受的3个条件:(1)与灵敏低K介质材料的兼容性;(2)去除抗蚀剂和刻蚀残渣;(3)与基质金属包括铜、钴、钨等金属的兼容性。而AirProdul公司的EZ系列去胶机成功地满足了这些要求。一些含氟化物的产品与灵敏的低k介质,例如多孔的低k材料、HSQ和其它超低k材料是能够很好共处的。对由测量刻蚀速率以及键合保留物和暴露于这些除胶机的覆盖膜组成的介质材料确定的兼容性进行了评价,并对作图衬底的浸泡试验所确定的清洗效力也一并进行了评价。     

O2＋H2O等离子下游式的无钠沾污去胶工艺

通过对偏置应力处理后的ＭＯＳ二极管平带电压漂移测量及去胶后的ＳｉＯ２层中钠数量的原子吸收光谱测量，我们对Ｏ２＋Ｈ２Ｏ等离子下游式去胶对光刻胶钠沾污的影响进行了研究。     

等离子体去胶对低K材料损伤的问题研究

本文介绍了铜镶嵌工艺中的低K电介质材料和电介质刻蚀／去胶技术，研究了In—Situ等离子体去胶对低K电介质材料损伤的问题并提出了最大限度地减少去胶损伤的方法。     

低k介质与铜互连集成工艺

阐明了低k介质与铜互连集成工艺取代传统铝工艺在集成电路制造中所发挥的关键作用。依照工艺流程,介绍了如何具体实现IC制造多层互连工艺:嵌入式工艺、低k介质与平坦化、铜电镀工艺与平坦化;阐述了工艺应用现况与存在的难题,给出了国际上较先进的解决方法。     

可实现铜及低k技术等离子去胶工艺的湿法清洗技术

用一种顺流微波等离子干法除胶设备开发出了一种享有专利的等离子工艺,该工艺可满足后道工序中铜及低k材料应用中密集和渗透性低k介电材料的抗蚀剂除胶要求。最终结果显示等离子各向同性除胶工艺与其他等离子化学方法相比,在很大程度上可对介电材料的损伤率降到最小,且能实现除胶后的湿法清洗。首先介绍并讨论了在涂覆抗蚀剂片子上得到的综合工艺特征数据。这些数据包括抗蚀剂去胶速率、低k膜厚度损失及折射指数变化、除胶选择性、k值变化、FTIR光谱以及FDS和SIMS分析结果。在有图形的片子上得到的扫描电镜检查结果显示了在等离子去胶和随后的湿法清洗后的清洁度、良好的图形轮廓和图形结构的关键尺寸保持情况。并介绍了评价器件性能的电性能测试和可靠性数据。此外还讨论了等离子工艺在铜表面清洗的有效性。     

碱性抛光液在CMP过程中对低k介质的影响

以p型111硅片为衬底,经过旋涂固化制备低介电常数(低k)材料聚酰亚胺。经过化学机械抛光(CMP)过程,考察实验前后低k材料介电性能的变化。实验中分别使用阻挡层抛光液、Cu抛光液以及新型抛光液对低k材料进行抛光后,利用电参数仪对低k材料进行电性能测试。结果显示,低k材料介电常数经pH值为7.09新型抛光液抛光后,k值由2.8变为2.895,漏电流在3.35 pA以下,去除速率为59 nm/min。经新型抛光液抛光后的低k材料,在电学性能等方面均优于阻挡层抛光液和Cu抛光液,抛光后的低k材料的性能能够满足应用要求。     

Forouhi-Bloomer离散方程在低k材料光学表征上的应用

半导体工艺中对低k介质材料的精确表征是工艺监控的重要环节,传统方法如扫描电子显微镜和透射电子显微镜存在耗时长和破坏性等缺点。使用一种结合了Forouhi-Bloomer离散方程组和宽光谱分光光度法的新方法,对低k薄膜进行光学表征,得到薄膜的折射率n、消光系数k和膜厚d,并将结果与椭偏仪的测量进行比较,证明了使用F-B方程在半导体工艺中精确表征低k材料的能力和这种方法快速无损的优点。