Сравнивайте с английским: нажмите на абзац — оригинал откроется в окне. Кнопка EN под абзацем показывает его прямо в тексте.
Введение
В производстве полупроводников плазменное удаление остатков (плазменное обессиление) – это процесс удаления фоторезиста (светочувствительного покрытия) с травленой пластины. С помощью источника плазмы генерируется одноатомное (состоящее из одного атома) вещество, известное как реакционноспособный компонент. Наиболее распространенными реакционноспособными компонентами являются кислород или фтор. Также используются газы N2/H2, где содержание H2 составляет 2%. Реакционноспособные компоненты вступают в реакцию с фоторезистом, образуя золу, которая удаляется вакуумным насосом. Обычно моноатомная кислородная плазма создается путем воздействия кислородного газа (O2) при низком давлении высокочастотными радиоволнами, которые ионизируют его. Этот процесс выполняется в вакууме для создания плазмы. В процессе формирования плазмы образуется большое количество свободных радикалов, а также ионов кислорода. Эти ионы могут повредить пластину из-за нарастания электрического поля между плазмой и поверхностью пластины. Современные, более миниатюрные схемы становятся все более чувствительными к этим заряженным частицам, которые могут внедряться в поверхность. Изначально плазма генерировалась непосредственно в технологической камере, но в связи с растущей необходимостью устранения ионов многие установки теперь используют конфигурацию плазмы «вниз по потоку», где плазма формируется удаленно, а необходимые частицы направляются к пластине. Это позволяет электрически заряженным частицам рекомбинировать до достижения поверхности пластины, предотвращая ее повреждение.
In semiconductor manufacturing plasma ashing is the process of removing the photoresist (light sensitive coating) from an etched wafer. Using a plasma source, a monatomic (single atom) substance known as a reactive species is generated. Oxygen or fluorine are the most common reactive species. Other gases used are N2/H2 where the H2 portion is 2%. The reactive species combines with the photoresist to form ash which is removed with a vacuum pump. Typically, monatomic oxygen plasma is created by exposing oxygen gas (O2) at a low pressure to high power radio waves, which ionise it. This process is done under vacuum in order to create a plasma. As the plasma is formed, many free radicals and also oxygen ions are created. These ions could damage the wafer due to the electric field build up between the plasma and the wafer surface. Newer, smaller circuitry is increasingly susceptible to these charged particles that can get implanted into the surface. Originally, plasma was generated in the process chamber, but as the need to get rid of the ions has increased, many machines now use a downstream plasma configuration, where plasma is formed remotely and the desired particles are channeled to the wafer. This allows electrically charged particles time to recombine before they reach the wafer surface, and prevents damage to the wafer surface.
Типы
На пластинах обычно проводят два вида плазменного удаления (очистки). Высокотемпературное удаление, или стриппинг, используется для удаления максимально возможного количества фоторезиста, а процесс "descum" – для удаления остаточного фоторезиста в углублениях (траншеях). Основное различие между этими двумя процессами заключается в температуре, до которой нагревается пластина в камере удаления. Типичные проблемы возникают, когда фоторезист ранее подвергался ионной имплантации, в него внедрены тяжелые металлы и он выдерживал высокие температуры, что делает его устойчивым к окислению. Одноатомный кислород электрически нейтрален, и хотя он рекомбинирует в процессе направленной диффузии, скорость рекомбинации у него ниже, чем у положительно или отрицательно заряженных свободных радикалов, которые притягиваются друг к другу. Это означает, что когда все свободные радикалы рекомбинируют, часть активных частиц все еще доступна для процесса. Поскольку значительная часть активных частиц теряется из-за рекомбинации, время процесса может увеличиваться. В определенной степени это увеличение времени процесса можно компенсировать повышением температуры в реакционной зоне. Это также влияет на наблюдаемые спектральные оптические характеристики: снижение интенсивности излучения обычно указывает на завершение процесса, но увеличение яркости спектральных линий может свидетельствовать о потреблении реагентов и, как следствие, о росте концентрации определенных ионных частиц.
Two forms of plasma ashing are typically performed on wafers. High temperature ashing, or stripping, is performed to remove as much photo resist as possible, while the "descum" process is used to remove residual photo resist in trenches. The main difference between the two processes is the temperature the wafer is exposed to while in an ashing chamber. Typical issues arise when this photoresist has undergone an implant step previously and heavy metal are embedded in the photoresist and it has experienced high temperatures causing it to be resistant to oxidizing. Monatomic oxygen is electrically neutral and although it does recombine during the channeling, it does so at a slower rate than the positively or negatively charged free radicals, which attract one another. This means that when all of the free radicals have recombined, there is still a portion of the active species available for process. Because a large portion of the active species is lost to recombination, process times may take longer. To some extent, these longer process times can be mitigated by increasing the temperature of the reaction area. This also contribute to the observation of the spectral optical traces, these can be what is normally expected when the emission declines, the process is over; it can also mean that spectral lines increase in illuminance as the available reactants are consumed causing a rise in certain spectral lines representing the available ionic species.