下一代半导体设备需要超低介电常数(ULK)材料,例如线结构后端的多孔SICOH,以使较低的电阻和电容(RC)时间延迟,但是,这些ULK材料在蚀刻过程中容易受到损坏。在这项研究中,纳米级牙线掩盖多孔的sicoH的蚀刻特征,例如蚀刻速率,蚀刻效果,表面损伤等。和等离子体特性,已使用双电频电容性耦合等离子体系统(DF-CCP)进行了研究,并通过使用用于低k介电蚀刻的常规C 4 F 8基于CC 4 F-CCP的气体进行了比较。结果表明,对于多孔SICOH的相似蚀刻速率和蚀刻率,与C 3 H 2 F 6的蚀刻相比,观察到较低的侧壁损伤。The analysis showed that it was related to less UV (less than 400 nm) emission and less fluorine radicals in the plasma for C 3 H 2 F 6 compared to C 4 F 8 , which leads to less fluorine diffusion to the sidewall surface of the etched porous SiCOH by the fluorine scavenging by hydrogen in C 3 H 2 F 6 .
本研究研究了脉冲CF 3 I/C 4 F 8 /Ar/O 2 电感耦合等离子体用于低k刻蚀,研究了C 4 F 8 /Ar/O 2 中添加CF 3 I对等离子体特性和低k材料刻蚀特性的影响。随着混合气体中CF 3 I/(CF 3 I + C 4 F 8 )比例的增加,等离子体中CF 3 自由基增多,CF 2 自由基减少,其中CF 3 自由基和CF 2 自由基分别与刻蚀和聚合有关。因此,SiCOH的刻蚀速率随CF 3 I比例的增加而增大。然而,当CF 3 I比例为0.5时,等离子体中的CF 2 /F通量比和聚合物层上的C/F比最高,因此对非晶碳层和光刻胶的刻蚀选择性在比例为0.5时最高。 SiCOH 损伤随 CF 3 I 比率的增加而减小,并且 SiCOH 损伤似乎非常低,特别是当 CF 3 I 比率≥0.5 时,Si–CH 3 键损失低、F 渗透低、表面粗糙度低。因此,与仅使用 C 4 F 8 /Ar/O 2 气体混合物相比,将 50% CF 3 I 混入 C 4 F 8 /Ar/O 2 气体混合物中不仅可以产生相对于掩模材料的高蚀刻选择性,而且还可能减少蚀刻损伤。
