研究并优化等离子体刻蚀工艺去静电步骤对晶片残存电荷的影响

时间:2022-03-13来源:佚名

1.1双层大马士革蚀刻工艺介绍

随着半导体制造技术的发展,工艺节点不断缩减,后段铜互连技术已被广泛应用。众所周知,铜互连技术的结构基础是大马士革结构,大马士革结构的刻蚀在后段工艺中占据了重要的位置。图1所示为双层大马士革刻蚀流程,其刻蚀方式有很多类型,如先刻蚀通孔再刻蚀沟道、先刻蚀沟道再刻蚀通孔和通孔沟道同时刻蚀等。本文以先刻蚀通孔(VIA)再刻蚀沟道(Trench)的刻蚀方式即VIA优先为实验基础【1】【5】,研究并优化了 “VIA等离子体刻蚀”工艺步骤之后,去静电过程中等离子体辅助晶片去静电的工艺步骤。

1.2残余静电在清洗工艺中造成铜损耗

后段等离子体电介质刻蚀之后的清洗工艺,业界常用的一种做法是使用水溶性多组分有机混合物。2014年,刘焕新、王志华等人深入研究了后段等离子体刻蚀的污染和清洗技术,如图1所示,在“局部电介质层去除”步骤之后,通孔与沟道之中残存的硅、碳和铜元素等副产物,可以用清洗工艺中的水溶性多组分有机主体混合物(溶液A)去除【2】【4】。本文在上述基础之上,研究了刻蚀后带有残存电荷的晶片的铜表面在上述溶液A中的电解情况。图2为铜电解示意图,虚线部分是通孔的区域。如图2所示,等离子体刻蚀后铜线表面有部分电荷残存,在后续溶液清洗过程后,会观察到严重的铜损耗。
为进一步验证清洗工艺过程造成铜损耗的原因,在之前实验的基础上,采用另一种清洗溶液(溶液B)(该溶液不易与铜金属发生氧化还原反应,有机物电解液为主体),与上述溶液A对比清洗效果。图3(a)和图(b)分别是溶液A和溶液B清洗工艺后,透射电子显微镜(TEM)对第n层金属和第n 1层金属进行元素分析的结果。比较图(a)和图(b),可以发现图(a)中金属层白色区域(A'处)明显,表明金属层稀疏,即有严重的铜损耗,铜连线有断路的情况【9】。通过大量实验验证,使用溶液B清洗后铜金属层未出现大面积元素稀疏的情况,且因铜损耗造成的产品良率降低也未发生,由此可判断,铜损耗的主要原因是晶片表面有残存电荷,而溶液B不易与铜金属发生氧化还原反应。但因溶液B对硅、碳和铜元素残存物清洗能力较弱,且对金属层两侧电介质层有破坏性的工艺限制(使K值升高),所以无实际应用意义。在满足清洗工艺的前提下,本文通过优化刻蚀后去静电过程,来减少残存电荷,增加刻蚀工艺的可靠性。

相关阅读

如何满足道路照明的需求

道路灯具形式及其仰角。城市主干路许多是三幅路面设计中应采用双臂LED庭院灯照明。在这种情况下,机动车道侧应采用截光型灯具,以降低眩光。路灯的安装仰角也是影响眩光指标的...
2022-07-15

如何通过美乐威Pro Convert AES67将各类音频采集到腾讯会议等视频会议软件

如何通过美乐威Pro Convert AES67将各类音频采集到腾讯会议等视频会议软件 受疫情影响,许多活动都通过视频会议的方式来举办。活动现场中,项目人员通常需要将各类音频设备发出的音...
2022-11-14
如何通过美乐威Pro Convert AES67将各类音频采集到腾讯会议等视频会议软件

小小饺子香,浓浓冬至情——明亮照明网络部包饺子活动!

一、包饺子 迎冬至 日复一日,年复一年,冬至又悄无声息地来到了,寒冷的天气并没有阻止每个人的热情。为的是让同事感受到节日的气氛,又能感受到动手包饺子的乐趣。2010年12月...
2022-09-17
小小饺子香,浓浓冬至情——明亮照明网络部包饺子活动!

建筑照明的基本原则

大型建筑的立面庞大,要在夜间淋漓尽致地展现出建筑物的宏伟气魄,需要灯光的完美配合,为建筑提供一个宽阔的展现舞台。 一、突出重点 建筑物景观照明 是对建筑物夜间形象的重...
2022-07-15

景观照明规划设计

景观照明 规划是以城市或地区的建设和发展规划为依据,结合其自然景观和人文景观的历史文化、艺术特征和发展现状,对景观照明布局和设施建设做出的综合部署。在近年迅速发展的...
2022-07-15

热销商品

四氟包覆/FEP/PTFE包覆胶O型圈全氟醛FFKMO型圈耐化学腐蚀氟胶

四氟包覆(FEP/PTFE)O型圈及全氟醚(FFKM)O型圈是高性能密封解决方案,专为极端化学环境设计。FEP或PTFE包覆氟橡胶(FKM)芯材的O型圈兼具外层优异的耐化学腐蚀性、抗溶胀性...
5

100%桑蚕丝香云纱饰品发圈发夹口罩眼罩发带腰封直播专拍单拍无效

100%桑蚕丝香云纱饰品系列,精选天然桑蚕丝与非遗香云纱工艺匠心打造,质感柔滑亲肤,光泽雅致,尽显东方韵味。包含发圈、发夹、口罩、眼罩、发带、腰封等多款实用配饰,适...
0.85

日本田岛美工刀工业用重型全钢加厚壁纸刀切割工具刀进口美工刀架

日本田岛美工刀是一款专为工业用途设计的高品质切割工具,采用重型全钢加厚结构,具备卓越的耐用性与稳定性。其刀架由进口优质钢材精工打造,防锈耐磨,可长时间保持锋利...
15.3

氟胶星型密封圈X型圈线径1.78/2.62/3.53/5.33氟橡胶星形圈X-ring

氟胶星型密封圈(X型圈)采用高性能氟橡胶(FKM)材料制成,具有优异的耐高温、耐油、耐化学腐蚀及耐老化性能,广泛应用于汽车、航空航天、液压系统及高端机械设备中。其独特...
2

大量现货 NBR耐油 密封圈 O型圈 橡胶密封圈

大量现货供应NBR耐油密封圈、O型圈及橡胶密封圈,采用优质丁腈橡胶(NBR)材质,具有优异的耐油性、耐磨性和抗压缩永久变形性能,适用于-30℃至+120℃的工作环境。产品广泛...
1

网站栏目