摘要
本文主要研究从接触刻蚀、沟槽刻蚀到集成刻蚀的介质刻蚀工艺中的后刻蚀处理。优化正电子发射断层扫描(PET)步骤不仅可以有效地去除蚀刻过程中在接触通孔侧壁底部形成的副产物，还可以消除包含特征的蚀刻金属的表面腐蚀。此外，我们还使用聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)通过将薄膜由亲水改性为疏水来修复低k损伤，防止薄膜表面氧化膜的形成，尤其适用于低k和超低k介电工艺。结果表明，聚酯在可靠性性能方面的实际效果高度依赖于生产线后端(BEOL)的具体蚀刻配方、湿法清洗条件和基板材料。我们还讨论了预蚀刻处理，以有效地减少接触蚀刻中光刻胶浮渣的影响。简而言之，基于等离子体的蚀刻处理对于扩展紧密的工艺窗口余量是必要的。
介绍
先进互补金属氧化物半导体技术的不断发展推动了BEOL对前端线(FEOL)NiSi和低k电介质/铜金属化的需求，以减少RC延迟。NiSi广泛用作65纳米和40纳米技术节点上器件的金属触点。与其他硅化物相比，NiSi具有更低的电阻和更低的硅消耗。但是，NiSi更容易被氧化。在接触蚀刻过程和湿法蚀刻之前的等待时间期间，由于接触孔暴露在空气中，自然氧化层可能形成在NiSi的表面上。这将导致更高的接触电阻。同时，由于长期暴露在空气中的湿气下，接触孔底部的刻蚀副产物变得太粘，无法通过湿法清洗去除。虽然主动湿法清洗I工艺可以去除NiSi表面的氧化层，但往往会影响接触孔轮廓，从而降低可靠性性能。NiSi的氧化机理与NiSi接触O2或纯O2分子完全不同。因此，我们提供了一种强大的解决方案，通过将聚酯与软湿清洗工艺相结合来去除蚀刻副产物，同时防止Nisi界面被氧化。
实验和讨论
形容词（adjective的缩写）接触刻蚀工艺中刻蚀工艺的评价
湿法清洗工艺是传统的硫酸加SC1工艺，用于去除聚合物和减少颗粒。选择屈服位计数作为评估等离子体蚀刻工艺对干法蚀刻和湿法清洗工艺之间的排队时间延迟的影响的标准。本节研究聚酯的“氧化”和“还原”过程。低温(50C)CCP(电容耦合等离子体)反应器和高温。使用(300 )远程等离子体ICP(电感耦合等离子体)反应器来评估PET的氧化和还原效果。氧化聚对苯二甲酸乙二醇酯因其具有活性氧自由基，可有效去除蚀刻副产物。然而，与O2远程等离子体相比，CC02 PET提供了更好的故障位计数性能。图2是上述性能差异的可能机制的示意图。迄今为止，氧化聚酯和还原聚酯在增强平衡聚合物去除和排队时间的工艺窗口方面存在弱点。
B.超低介电常数介质制造中刻蚀工艺I的评价
本工作研究了基于金属硬掩膜的集成低介电常数刻蚀工艺。低k电介质工艺中的湿法清洗总是柔和的，以避免对低k电介质膜和/或铜的可能损伤。也就是说，从去除蚀刻副产物的角度来看，PET用于低k BEOL弥补弱清洗的弱点势在必行。聚对苯二甲酸乙二醇酯二氧化碳已广泛用于制造低钾材料。
图6显示N2/H2条件仅比纯N2PET稍差。原因是从干法刻蚀-湿法清洗到金属化的排队时间严格控制在1小时以内。如果我们故意将干法刻蚀、湿法清洗和金属化之间的排队时间延迟3小时以上，纯N2PET提供的性能要优于N2/H2PET提供的性能。
我们选择N2 PET来检查应力迁移的可靠性。结果表明，与没有聚醋的相同蚀刻相比，N2聚酯可以提高SM可靠性30%。铜界面微结构的质量是影响SM性能的关键因素。在干法蚀刻过程之后，通过温和的湿法清洗，一些微小的蚀刻副产物残余物总是留在界面上。因为残留物很少，所以我们在室温下通过WAT测试也找不到任何异常痕迹。然而，在高温SM和1 68小时的烘烤过程中，微小的残留物可能会成为空种子。当然，CuO残渣也可以是空籽。PVD反应清洗(氢基)也可以提高SM的可靠性。种子空位一旦形成，空位形成速度会更快。如何去除微小残留物是SM可靠性的关键。与CO2和N2H2聚酯相比，纯N2聚酯由于其在等离子体中较低的分解速率而具有较低的聚合物去除能力。然而，N2不会氧化铜界面，也不会导致低k亲水性(N2H2 PET)。因此，随着N2聚酯工艺时间的延长，我们可以得到有希望的短消息可靠性结果。
结论
概述了FEOL和BEOL工艺中的等离子体刻蚀处理。在接触蚀刻过程中，我们在CCP和微波等离子体反应器上比较了“氧化”和“还原”pet的性能。结果表明，H2基聚酯和较高的温度相结合可以降低工艺和环境对镍钛表面的影响。此外，提出了IET工艺来显著增强工艺对干法蚀刻和湿法剥离之间的排队时间延迟的免疫力。在BEOL工艺中，纯N2聚酯被证明优于其他聚酯，因为纯N2可以抑制水的吸附，在超低K孔中形成硅-氮-碳-氨氢键。Si-OH键的形成被认为是超低K降解的根本原因。
