193nm光阻对于绝缘体材料刻蚀工艺的挑战

论文摘要

随着超大规模集成技术的发展,为了满足芯片尺寸的日益缩小,193 nm光阻被广泛采用。由于193nm光阻的结构,其光阻的图形在绝缘体刻蚀中不容易保持完整,表面粗糙,条纹现象也比较明显。本文首先对193nm和其他波长光阻的成分,特性的不同进行了分析,然后分别针对紫外光,中性粒子,激进反应性离子团和纯物理性离子轰击对193nm光阻的影响进行了试验研究,发现是绝缘体刻蚀中的离子轰击和化学反应的共同影响造成光阻产生了问题,然后针对这些影响因素,对刻蚀中的工艺参数(功率,频率比,气体比,流量,压力,温度和增加氢气)进行分别的调整,从而了解它们在刻蚀过程中对光阻影响的方向,近而为解决193nm光阻出现的结构变形(沟槽垂直度,侧壁粗糙,线条扭曲,针孔现象)和条纹现象问题指明了方向,为193nm光阻在芯片制造工艺中的广泛使用对绝缘体刻蚀所带来的挑战提供了解决方案。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 2 背景介绍
• 2.1 光刻与光阻在集成电路制造工艺中使用
• 2.1.1 光刻简述
• 2.1.2 光刻技术发展
• 2.2 刻蚀工艺在集成电路制造工艺中的发展和原理
• 2.2.1 刻蚀工艺概述
• 2.2.2 刻蚀技术中的关键参数
• 2.2.3 等离子体刻蚀技术的基本机制
• 2.2.4 等离子体刻蚀的基本种类
• 3 193nm 光阻在绝缘体刻蚀中的问题与解决方案
• 3.1 193nm 光阻在绝缘体刻蚀中的问题与形成原因
• 3.1.1 193nm 和248nm 光阻的比
• 3.1.2 测试导致光阻表面粗糙的因素
• 3.2 不同刻蚀工艺参数对193 光阻的影响
• 3.2.1 不同刻蚀气体对光阻的影响
• 3.2.2 气体压力对光阻的影响
• 3.2.3 温度对光阻的影响
• 3.2.4 不同频率的射频（RF）对光阻的影响
• 3.2.5 氢气对光阻的影响
• 3.2.6 对于工艺参数调整的综合
• 3.3 对于Contract Etch 中，193 光阻striation 的改进
• 4 小结与展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文