Processtap waarbij na etsen of ionenimplantatie de overbodig geworden fotoresist met onder meer zuurstofplasma wordt verast en verwijderd.
Japanse benaming: アッシング
“Ashing” komt voor in 7 oefenvragen uit 4 onderwerpen, bijv. Ionenimplantatie, Etsen, CMP en reiniging.
Vakgebied: Etsen
Fotoresist is een organisch polymeer van koolstof, waterstof en zuurstof. In een zuurstofplasma vallen atomaire zuurstofradicalen het aan en zetten het om in vluchtig CO, CO2 en H2O, dat wordt weggepompt; de naam verwijst naar dit verbranden van de resist, alsof hij tot as wordt herleid. Verwarmen van de wafer versnelt de reactie. Veel ashers zijn downstream- (remote) ontwerpen waarbij het plasma op afstand van de wafer wordt opgewekt, zodat ionen recombineren voordat ze aankomen en alleen radicalen het oppervlak bereiken; zo worden ionenschade en oplading van gevoelige devices vermeden. Ashing wordt toegepast nadat de resist als ets- of implantatiemasker heeft gediend.
Ionenimplantatie met hoge dosis drijft waterstof uit het resistoppervlak en verkoolt het tot een harde korst van tientallen nanometers dik, terwijl de resist eronder zacht blijft. Wordt de wafer direct heet geasht, dan breekt gas uit de zachte laag door de korst heen, een effect dat popping heet, waarbij residu en deeltjes worden verspreid. Strips na implantatie beginnen daarom bij lage temperatuur en lopen daarna op, of verwijderen eerst de korst met een plasmachemie op basis van waterstof. De resist die als implantatiemasker dient, moet bovendien dik genoeg zijn om de ionen tegen te houden: meerdere keren de projected range.
Zuurstofplasma is een probleem in koperinterconnectstacks. SiOC-low-k-films danken hun lage diëlektrische constante aan Si-CH3-groepen (methylgroepen), en zuurstofradicalen zetten die om in Si-OH, dat vocht opneemt en de diëlektrische constante van ongeveer 3,0 tot boven 4 kan verhogen. Poreuze films worden dieper beschadigd omdat radicalen via de poriën binnendringen. Reducerende chemieën op basis van waterstof vervangen in deze stappen zuurstof, en silyleringsbehandelingen en dehydratiebakes na het proces worden ingezet om schade te herstellen of te beperken.
Ashing verwijdert het organische hoofddeel van de resist, maar niet alles. Anorganische residuen, metalen die tijdens implantatie of etsen zijn ingebracht en zijwandpolymeer van droog etsen blijven achter en worden in een daaropvolgende natte reiniging verwijderd. SPM (zwavelzuur en waterstofperoxide, vaak ongeveer 4:1 bij 120–150 °C), bijgenaamd piranha, oxideert de resterende organische stoffen. Chloorhoudend etsresidu moet snel worden verwijderd omdat het aluminiumbedrading laat corroderen. Ash-en-cleansequenties komen in de hele flow steeds terug, dus hun efficiëntie en mildheid beïnvloeden zowel yield als kosten.
Antwoord: B. Door plasma ontstaat schade, zoals verlies van koolstof uit de film, waardoor de diëlektrische constante stijgt
Low-k-films op SiOC-basis verlagen hun diëlektrische constante door Si-CH3 (methylgroepen), maar bij blootstelling aan onder meer zuurstofplasma verdwijnen de methylgroepen en wordt Si-OH gevormd, waardoor de film gemakkelijk vocht opneemt en de diëlektrische constante van 3,0 tot meer dan 4 kan stijgen. Bij poreuze films breidt de schade zich via de poriën naar binnen uit. Daarom zijn ashing-omstandigheden met weinig schade, zoals op waterstofbasis, herstelbehandelingen van schade met silyleringsmiddelen en ontwateringsbehandeling na de bewerking nodig.
Het proces verbrandt de organische resist in een zuurstofplasma, vergelijkbaar met het tot as herleiden van materiaal, en zet hem om in gassen zoals CO2 en H2O die worden weggepompt.
Ashing verwijdert resist droog met plasmaradicalen, terwijl nat strippen hem oplost of oxideert met vloeibare chemieën zoals SPM of organische strippers. In de praktijk worden beide vaak gecombineerd: eerst ashen, daarna het residu nat reinigen.
Een downstream-asher wekt het plasma op afstand van de wafer op, zodat alleen neutrale radicalen hem bereiken. Zo worden ionenbombardement en oplaadschade aan transistors en gevoelige films vermeden.
Daarom zijn ashing-omstandigheden met weinig schade, zoals op waterstofbasis, herstelbehandelingen van schade met silyleringsmiddelen en ontwateringsbehandeling na de bewerking nodig.
Welk probleem verdient aandacht bij het bewerken van Low-k-…Bij implantaties met hoge dosis verkoolt en verhardt het resistoppervlak en is het moeilijk te verwijderen, dus ook de ashing-omstandigheden verdienen aandacht.
Waarop moet worden gelet bij het gebruik van fotoresist als…Bij ashing op hoge temperatuur barst de schil door gas uit de zachte resist eronder (popping), wat residuen en deeltjes veroorzaakt.
Wat is een veelvoorkomend probleem bij het verwijderen van …Ashing is het proces waarbij de organische stof van de resist met bijvoorbeeld zuurstofplasma wordt geoxideerd en als CO2 en H2O wordt verwijderd; de naam komt van het tot as (ash) maken.
Hoe heet het proces waarbij fotoresist met bijvoorbeeld zuu…Het wordt daarom zorgvuldig verwijderd met ashing en met reiniging met organische of fluorhoudende chemische oplossingen.
Waarom worden na droog etsen reactieproducten (polymeer) di…Numerieke apertuur (NA) Ionenimplantatie Fotoresist Dosis Via Projected range (Rp) Plasma Droog etsen SPM (sulfuric peroxide mixture) CMP