等離子體去膠對(duì)低介電常數(shù)材料損傷的研究.pdf

1、隨著芯片特征尺寸的降低，金屬互連中的電阻和寄生電容成為限制芯片性能的一個(gè)主要因素。這使得半導(dǎo)體工業(yè)不得不放棄使用二氧化硅和金屬鋁互連的連線方式，轉(zhuǎn)而使用銅金屬和低介電常數(shù)材料的連線方式。銅和低介電常數(shù)材料的多層互連技術(shù)己經(jīng)成為集成電路互連技術(shù)發(fā)展的必然趨勢(shì)。 本文介紹了銅鑲嵌技術(shù)、低介電常數(shù)材料和等離子體刻蝕技術(shù)在半導(dǎo)體芯片中的應(yīng)用；探討了低介電常數(shù)材料在等離子體去膠中的存在的問(wèn)題和面臨的挑戰(zhàn)，在對(duì)光刻膠去除的過(guò)程中，對(duì)于碳摻雜

2、的低介電常數(shù)材料，等離子體會(huì)對(duì)碳鍵造成損傷，引起介電常數(shù)上升，或者芯片圖形尺寸變形。 本文研究了利用等離子體刻蝕設(shè)備進(jìn)行去膠的原位去膠法，分析了原位等離子體去膠對(duì)低介電常數(shù)材料造成損傷的原因，并且提出減少等離子體去膠損傷的方法。通過(guò)氣源優(yōu)化比較，選擇氧氣作為原位等離子體去膠的氣體。通過(guò)實(shí)驗(yàn)，分析了氣體流量、反應(yīng)腔壓力和射頻頻率對(duì)低介電常數(shù)材料造成等離子體損傷的原因。通過(guò)對(duì)比去膠后樣本經(jīng)氫氟酸溶液清洗前后的電子顯微鏡照片，分析工藝