基于一種新穿孔填充材料的90nm雙鑲嵌結(jié)構(gòu)光刻工藝的研究.pdf

1、復(fù)旦大學碩士學位論文基于一種新穿孔填充材料的90nm雙鑲嵌結(jié)構(gòu)光刻工藝的研究姓名：魏芳申請學位級別：碩士專業(yè)：電子與通信工程指導教師：張衛(wèi)20070331基于一種新穿孔填充材料的90nm雙鑲嵌結(jié)構(gòu)光刻工藝的研究作者：魏芳摘要本論文研究了基于一種新的穿孔填充材料Si02BARC的90nm雙鑲嵌結(jié)構(gòu)光刻工藝開發(fā)。Si02BARC可以用旋涂工藝做到晶圓上，對于晶圓表面的反射光線有很強的吸收作用：這種材料與SiOCH，SiOF以及Si02等介質(zhì)

2、有相匹配的Plasma刻蝕速率，可以防止shelldefect的發(fā)生；因為Si02BARC跟光刻膠有良好的選擇比，不需要穿孔填充后的etchback工序：在光刻膠的去除中，只需一步化學劑清洗，就能同時去除光刻膠和Si02BARC，不需要傳統(tǒng)工藝中的plasmaash工藝，這不但簡化了工藝，也大大降低了工藝成本。穿孔的旋涂填充工藝中主要是利用Si02BARC來填充穿孔圖形，并達到工藝要求，即對于疏密程度不同的穿孔圖形，整片晶圓內(nèi)穿孔表面上

3、所保留的BARC的厚度差應(yīng)足夠小，且穿孔中沒有氣泡。論文首先對旋涂速度、旋涂噴量、噴涂速度及烘烤和旋涂工序做了優(yōu)化。研究發(fā)現(xiàn)旋涂速度在轉(zhuǎn)速達到3500r／rain時，保留在穿孔表面上的Si02BARC最厚與最薄處的厚度差最大為1062A，而隨著轉(zhuǎn)速的降低或升高厚度差都有變小的趨勢，但在轉(zhuǎn)速達到4500r／min時，穿孔中有氣泡發(fā)現(xiàn)，故不能選在轉(zhuǎn)速太高處：但雖然轉(zhuǎn)速越低厚度差越小，因還要考慮到轉(zhuǎn)速越低厚度越大的趨勢，我們所需的保留在穿孔表

4、面上的Si05BARC的厚度為1500a，得到優(yōu)化后的轉(zhuǎn)速為2000r／min。旋涂噴量優(yōu)化的實驗表明，在旋涂噴量達到3ml時，保留在穿孔表面上的sj02BARC最厚與最薄處的厚度差為439A，而隨著噴量的升高厚度差有變大的趨勢，麗在噴量降低時厚度差變化比較平穩(wěn)，但不是越低越好，當噴量低到一定數(shù)值時，會因液體量不夠而發(fā)生氣泡，優(yōu)化后的噴量為3ml。噴涂速度優(yōu)化的實驗發(fā)現(xiàn)，在噴涂速率達到15ml／sec時，保留在穿孔表面上的Si02BAR

5、C最厚與最薄處的厚度差為432A，而隨著噴涂速率的升高厚度差有變大的趨勢，也就是說液體噴得越快厚度差越大，而在噴涂速率較低時，厚度差變化比較平穩(wěn)。為了得到更好的實驗結(jié)果，我們把烘烤改為兩步烘烤，第一步先用低溫烘烤60秒，讓穿孔中的si02BARC在還有一些流動性的情況下，液體溶劑先揮發(fā)～些，再用高溫烘烤60秒，讓溶劑完全揮發(fā)，這樣對減小密集穿孔區(qū)與稀疏穿孔區(qū)厚度差有所幫助。把一步噴涂改為兩步噴涂。第一步，先用少量的Si02BARC配合著