引言

本研究針對12英寸晶圓廠近期技術開發過程中后端一體化(AIO)蝕刻工藝導致的圖案失效缺陷。AIO蝕刻直接限定了溝槽和通孔的形狀，然而，包括層間介電膜的沉積、金屬硬掩模和濕法清洗的那些先前的工藝步驟會影響AIO蝕刻性能，甚至導致圖案缺陷。研究表明，圖案失效缺陷的數量與ST250的壽命密切相關，ST 250用于在金屬硬蝕刻工藝后去除聚合物。實驗表明，延長ST250上升時間并增加一個洗滌器工藝步驟可以獲得與運行時間> 50小時的舊酸相當的缺陷性能。最終，增加了額外的洗滌器工藝來減少缺陷數量，并獲得了4%的生產線末端產量。

介紹

半導體芯片制造是一個復雜的過程，涉及一系列協調的精密操作。眾所周知，在這些操作的各個步驟中，半導體襯底的表面會被一層由微粒、有機材料、金屬雜質和天然氧化物組成的殘留物所污染。

在后端金屬硬掩模(HM)蝕刻工藝和后端金屬硬掩模蝕刻溝槽的側面期間，羽流將蝕刻材料噴淋到晶片表面上。然后，這種材料可以與晶片上的其他污染物相互作用，形成金屬污染膜，隨后進行濕法清洗操作，用一種含有水和稀釋氫氟酸的清洗劑去除殘留物。但事實上存在副作用，在金屬硬掩模(HM)蝕刻后，當表面暴露于ST250濕法清洗的酸中時，薄膜材料性質會發生變化，這在金屬HM的當前步驟中無法通過檢查工具進行測量。在隨后的AIO蝕

但是，這會導致刻工藝中部分蝕刻通孔(圖1)。此外，更糟糕的情況是，當缺陷位于金屬線邊緣時，會發生金屬橋接(圖2)，這將導致線端成品率嚴重下降。

缺陷解決方案和優化結果

控制ST250的壽命應該是保持低缺陷水平的一個選擇

和穩定的產量結果，因為當ST250的壽命大于50小時時，存在良好的通孔打開趨勢，如圖9所示:

結論:

在12英寸晶圓代工廠中，由后端一體式(AIO)蝕刻工藝產生的圖案失效缺陷是一種常見的缺陷，會導致產量損失。實驗結果表明，這些缺陷與ST250的壽命有很強的相關性，可以用來清洗聚合物后HM刻蝕工藝。新鮮化學品產生高缺陷數，而舊酸得到低缺陷數或甚至零缺陷數。

延長ST250沖洗時間和增加洗滌器工藝步驟可以改變薄膜表面狀況，從而減少缺陷數，生產線末端產量提高4%,而不會出現晶片中心倉失效。

審核編輯：符乾江