文介紹了我們?nèi)A林科納研究了整個(gè)濕蝕過程中的完整性，它給出了一些確保這種保護(hù)的提示，并提出了評(píng)估這種保護(hù)的相關(guān)新方法，用光刻膠制作材料的濕圖案需要材料的完美完整性，防止?jié)裎g刻劑，這種保護(hù)作用可以通過兩種不同的濕式蝕刻劑滲透路徑來降解，通常只在參數(shù)測(cè)試的生產(chǎn)批次上觀察到材料的降解，這種檢測(cè)已經(jīng)太晚了，而且可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重的金錢浪費(fèi)，而不是在參數(shù)測(cè)試中測(cè)量晶體管的退化，在這里提出了替代方法。

第一個(gè)穿透路徑位于抗蝕劑/材料界面處，在最壞的情況下，濕蝕刻劑可以很容易地通過這個(gè)界面，在濕蝕刻距離幾微米，通常在涂覆抗蝕劑之前，使用HMDS（六甲基二硅氮烷），用光刻膠覆蓋晶片，這些非極性鍵排斥極性濕蝕刻劑，防止后者打破抗蝕劑-材料的粘附鍵，引物反應(yīng)的產(chǎn)率可受多種因素的調(diào)節(jié)：一階引物持續(xù)時(shí)間，也有底物表面鍵，硅氧化物表面由硅烷醇（Si-OH）和硅氧烷（Si-O-Si）鍵制成。

因此，硅氧烷水解成硅醇鍵增加了三甲基硅基鍵的數(shù)量，然而親水表面必須非常干燥，才能使HMDS與材料表面發(fā)生反應(yīng)，而不是與被吸附的水分子發(fā)生反應(yīng)，在氧化硅水解過程中，良好的晶片干燥和襯底都必須在啟動(dòng)前實(shí)現(xiàn)脫水，最后氧化硅表面純度起著重要的作用，摻雜硅氧化物上的碳或摻雜物，或CVD沉積氧化物影響引物產(chǎn)率，第二滲透路徑是濕蝕刻劑滲透通過聚合物自由體積，直至受保護(hù)材料，根據(jù)所研究的聚合物/濕式蝕刻體系，蝕刻劑的擴(kuò)散可以遵循Fick定律（蝕刻劑分子和聚合物之間沒有相互作用），或者更經(jīng)常地可以遵循非Fick定律。

除了研究通過聚合物的蝕刻劑擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)外，還開發(fā)了其他方法來確定濕圖案形成過程中的材料完整性過程窗口。首先，兩種不同的無損聲學(xué)方法已經(jīng)成功地能夠量化這種過程窗口，原子力顯微鏡（原子力顯微鏡）也是另一個(gè)機(jī)會(huì)。利用該方法研究了旋轉(zhuǎn)干燥單晶片工具上300nm厚的抗蝕劑與各種濕蝕刻劑的兼容性，在薄的氧化硅層上沉積7nm厚的氮化鈦層，然后在整個(gè)晶片表面進(jìn)行抗蝕涂層。

用四種不同的接觸時(shí)間進(jìn)行測(cè)試：60、100、140和180秒，退化只從第三個(gè)持續(xù)時(shí)間開始觀察到，通過光學(xué)顯微鏡可以清晰地看到降解情況（圖1）。一旦HF突破了整個(gè)抗蝕劑的厚度，氮化鈦天然氧化物就會(huì)很快被選擇性地蝕刻向氮化鈦大塊材料，然后實(shí)現(xiàn)了氮化鈦/抗蝕劑界面的快速降解，在同一工具上用SC1進(jìn)行了第二次實(shí)驗(yàn)，在硬腦膜上可以通過肉眼觀察到抗蝕劑/材料界面的退化。即使整個(gè)刻蝕片表面的抗蝕劑厚度非常均勻，在兩種體系中觀察到的降解總是從晶片中心的濕蝕刻劑更嚴(yán)重，流動(dòng)動(dòng)力學(xué)變化（轉(zhuǎn)速，高頻流量）已經(jīng)進(jìn)行，但沒有顯示出任何顯著的調(diào)制，降解顯然發(fā)生在化學(xué)分配過程中，但在晶片干燥過程中可能會(huì)加劇，在晶片干燥過程中分配了大量（約200升/分鐘）的氮，非常接近晶片表面，并來自晶片中心。

目視檢查是一種快速的方法，但對(duì)于柵極氧化物等敏感材料不可靠，其中1a的降解對(duì)于材料/設(shè)備的完整性已經(jīng)是不可接受的，因此，提出了一種新的、快速、非常準(zhǔn)確的方法。用所研究的抗蝕劑涂覆了熱氧化物，并進(jìn)行了濕法蝕刻劑的滲透試驗(yàn)，然后用SPM（硫酸、過氧化氫混合物）剝離抗蝕劑，并從非接觸C(V)測(cè)量中提取EOT（等效氧化物厚度）值，單晶片和濕臺(tái)工具在探索的試驗(yàn)中給出了類似的結(jié)果。

考慮濕蝕刻的性質(zhì)：HF與BOE，具有相同的2.3μm厚抗蝕劑，參考晶片能夠確認(rèn)對(duì)剝離工藝的EOT有低/無影響，這個(gè)晶圓片跳過了濕式蝕刻過程，而0.5%的HF已經(jīng)通過抗蝕劑擴(kuò)散并降解了下面的氧化硅，而BOE并不影響它，這可以用蝕刻劑種類的大小來解釋。的確，所測(cè)試的抗蝕劑的自由體積為0.28nm，HF和HF2-(代表BOE)分子尺寸分別為0.09nm和0,23nm。空間侵權(quán)和電荷與抗蝕劑的相互作用阻止了HF2-穿透光刻膠。調(diào)節(jié)氟基蝕刻劑的pH和稀釋，改變氟的形成，產(chǎn)生或多或少的HF或hf2分子，影響進(jìn)入抗蝕劑的滲透動(dòng)力學(xué)。

其次，在相同的1.8-3μm厚度上測(cè)試抗蝕劑厚度，HF為0.5%和110A熱氧化硅蝕刻目標(biāo)(即220s蝕刻時(shí)間)。當(dāng)高頻厚度足夠厚時(shí)，抗蝕劑厚度對(duì)高頻通過聚合物擴(kuò)散的輕微重要性，厚度的影響也在更大的厚度尺度上進(jìn)行了研究，但考慮了2種不同的電阻（相同的基本聚合物和涂層條件），0.23μm厚的抗蝕劑對(duì)滲透更為敏感。實(shí)際上，降解已經(jīng)存在于HF70A二氧化硅蝕刻目標(biāo)上。并繪制了HF110A后兩種抗性(0.23μm對(duì)厚的)，根據(jù)菲克定律，EOT似乎證實(shí)了一種滲透現(xiàn)象，至少在高頻擴(kuò)散的早期階段是這樣的。

同時(shí)，這些覆蓋層晶圓也被橢圓偏振法測(cè)量，只有1.8μm厚的樣品，數(shù)據(jù)表明，一些二氧化硅較薄的點(diǎn)證實(shí)了HF0.5%220s已經(jīng)完全突破了抗蝕劑，并攻擊了下面的材料，盡管如此，一些點(diǎn)表明有一個(gè)“更厚”的氧化硅膜，這可以解釋為殘留在氧化物表面的剩余的氟硅酸鹽副產(chǎn)物，使其局部比初始的生長(zhǎng)膜值更厚。

最后在實(shí)際設(shè)備上進(jìn)行了一些測(cè)試，采用了類似的方法：抗蝕劑涂層，HF110A0.5%的分配，抗蝕劑帶，在這里研究非常大的電容器，以探索濕式蝕刻劑的垂直滲透，同樣的248nmDUV抗蝕劑，雖然C(V)方法已經(jīng)能夠檢測(cè)到HF110A蝕刻目標(biāo)的硅氧化物降解，但在實(shí)際設(shè)備上的參數(shù)測(cè)試未能檢測(cè)到它，雖然在HF和SC1之間，通過抗蝕劑的擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)很低，但濕性蝕刻劑的性質(zhì)對(duì)氮化鈦-抗蝕劑界面有一些不同的影響，事實(shí)上，一旦蝕刻劑到達(dá)氮化鈦，HF就會(huì)蝕刻掉氮化鈦的天然氧化物，并導(dǎo)致嚴(yán)重的裂紋和抵抗分層，SC1觀察到不同的行為，蝕刻氮化鈦天然氧化物和氮化鈦膜，但蝕刻的產(chǎn)物停留在氮化鈦抵抗處，在剩余的氮化鈦膜上保持一定的抵抗粘附。

已經(jīng)提出了各種方法來描述蝕刻劑的擴(kuò)散，雖然參數(shù)測(cè)試是耗時(shí)的，但已經(jīng)開發(fā)了新的方法，以獲得對(duì)抗蝕劑能力的快速響應(yīng)，以確保對(duì)通過聚合物厚度的擴(kuò)散的完美保護(hù)。C(V)測(cè)量是最準(zhǔn)確的，甚至比在真實(shí)設(shè)備上的參數(shù)測(cè)試更準(zhǔn)確，橢圓偏振法的結(jié)果可能很難單獨(dú)解釋，首先結(jié)果顯示了選擇一個(gè)相關(guān)的抵抗/蝕刻夫婦的重要性，蝕刻劑的尺寸(pH，分子)和抗蝕劑的厚度是確保在整個(gè)濕蝕刻過程中良好的材料免受聚合物保護(hù)的關(guān)鍵。此外，雖然濕蝕刻劑的溫度影響了它們通過抗蝕劑的擴(kuò)散，但抗蝕劑的烘烤降低了聚合物的自由體積，因此濕蝕刻劑的擴(kuò)散。
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