Симонов О.В., [email protected]
Широкое применение плазменных
процессов в микроэлектронике обусловлено их разнообразием: химический состав и
давление в камере, мощность и частота генератора электромагнитного поля,
конструкция электродной системы варьируются в зависимости от того, какие
технологические процессы должны быть реализованы. Одним из таких процессов
является удаление фоторезиста после того, как он был использован в качестве
маскирующей пленки при проведении осаждения либо травления материала на
поверхности полупроводниковых пластин.
Плазмохимическое удаление фоторезиста уже достаточно давно используется в
полупроводниковом производстве, однако его техническое совершенствование
продолжается. В данной статье речь пойдет об особенностях и преимуществах
использования микроволновой плазмы для очистки поверхности по сравнению с
ВЧ-плазмой на примере решений, предлагаемых одним из ведущих разработчиков и
производителей технологического оборудования для микроэлектронной
индустрии.
История развития технологии удаления фоторезиста
Первоначально общепринятым методом удаления фоторезиста являлось
использование жидкостной химии – органических растворителей, таких как ацетон,
трихлорэтилен и кетоны, а также водно-щелочных растворов. Несмотря
на относительную простоту данного метода, недостаток его применения
в промышленных масштабах вполне очевиден: большие объемы жидких
токсических отходов. Проблема их утилизации стала стимулом для разработки
альтернативного метода.
Ранние образцы газоплазменных реакторов в системах групповой обработки
пластин использовали для возбуждения плазмы ВЧ-генераторы. Поскольку общий
принцип построения подобных систем уже хорошо отработан, они по-прежнему
производятся серийно и применяются достаточно широко. В качестве
примера можно привести установки МВУ ТМ ПЛАЗМА 04 (разработка НИИ точного
машиностроения, Зеленоград) [1] и ПЛАЗМА150МТ (разработка НИИ
полупроводникового машиностроения, Воронеж) [2]. В настоящее время
для ВЧ-генераторов промышленного назначения принята стандартная частота
13,56 МГц. Рабочая камера, как правило, имеет круглое сечение, подходящее
для создания в ней коаксиального электромагнитного поля с высокой
степенью однородности и удобное для размещения загрузочной кассеты
с пластинами.
Однако недостаток ВЧ-плазмы также известен: разогнанные электромагнитным
полем ионы способны разрушать тонкие структуры на пластине либо приводить
к ухудшению их характеристик. Особенно чувствительны в этом
отношении подзатворные слои КМОПустройств, к однородности толщины
и диэлектрической проницаемости которых предъявляются повышенные
требования. При современном уровне миниатюризации толщина подзатворных
диэлектриков может составлять всего лишь несколько нанометров,
и воспроизводимость их свойств критическим образом зависит от
воздействия ионов с высокой кинетической энергией. При том, что ВЧ-плазма
хорошо подходит для очистки и активации поверхностей на этапе
микросборки, возможности ее применения в полупроводниковом производстве
следует признать ограниченными.
Полную версию статьи читайте в PDF формате.
