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由于光光刻和濕蝕刻的結(jié)合，門氧化物區(qū)域現(xiàn)在仍然被定義。實(shí)際上，后者優(yōu)于等離子體蝕刻，以避免任何晶體管溝道粗糙度和可靠性退化。在這種軟掩模圖案形成過程中，抗蝕劑下的柵氧化物可以通過兩種不同的機(jī)制降解：一種是PR（光抗蝕劑）/柵氧化物界面的橫向濕蝕刻滲透，要么是化學(xué)物質(zhì)向同一界面的垂直擴(kuò)散，擴(kuò)散動(dòng)力學(xué)和表征已經(jīng)被提出了。本文討論了高頻基化學(xué)物質(zhì)通過抗蝕劑滲透的門氧化物降解的更深入了解。

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圖1

當(dāng)濕的蝕刻劑通過抗蝕劑完全擴(kuò)散并開始降解底層時(shí)，就會(huì)發(fā)生這種情況，最具挑戰(zhàn)性的任務(wù)是檢測(cè)這種退化。圖1顯示了暴露于液體HF后的抗水泡,這些水泡只有在掃描電鏡暴露下才會(huì)出現(xiàn),這可能是由于抗蝕性腫脹,紅外測(cè)量已經(jīng)確定，在聚合物內(nèi)的高頻擴(kuò)散過程中，抗蝕劑的核心性質(zhì)沒有被改變。然而，一些組件，如增塑劑，電荷，在接觸高頻時(shí)可以擴(kuò)散。此外，如果濕蝕刻劑由于聚合物鏈的松弛而滲透聚合物，聚合物將失去其力學(xué)性能,掃描電鏡可能會(huì)在局部帶來足夠的能量來膨脹抗蝕劑，裝飾抗蝕劑下的退化層區(qū)域。

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圖2

提出了幾種研究抗蝕性保護(hù)退化的方法（圖2）,最可靠的是晶體管的電氣測(cè)試，盡管如此，這些產(chǎn)品測(cè)試和柵極氧化物定義之間的持續(xù)時(shí)間通常是一個(gè)月,因此，降解被捕獲得很晚，并且在退化的抵抗保護(hù)事件中是一個(gè)巨大的成本。因此，重點(diǎn)是柵極氧化物表面降解，一旦化學(xué)物剛剛到達(dá)底層,HF0.5%2升/分鐘分配應(yīng)用在不同持續(xù)時(shí)間的防水毯上,然后用DMSO/TMAH溶劑剝離抗蝕劑，以表征柵極氧化物表面。首先，AFM掃描80x80微米的區(qū)域（圖3）。在400s的高頻分配后，已經(jīng)測(cè)量到了一個(gè)0.4nm的厚度降解,在較長(zhǎng)的高頻分配時(shí)，門氧化物降解是巨大的,在柵氧化物完全去除的地方觀察到大圓。

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圖3

此外，三維AFM輪廓可以更好地可視化表面降解，但也可以證明濕蝕刻副產(chǎn)物的重新沉積,事實(shí)上，二氧化硅層是在氟基物種到達(dá)這個(gè)界面的地方被局部蝕刻掉的，最后，通過相同的PR比較二氧化硅的高頻和BHF浸潤(rùn)情況，HF0.5%時(shí)出現(xiàn)大量抗泡，顯微鏡下BHF的保護(hù)效果完美，晶體管電氣測(cè)試證實(shí)了這一點(diǎn)：PR可以承受一個(gè)很大的BHF工藝窗口，但非常有限的HF0,5%。

為了了解這些觀察結(jié)果，已經(jīng)建立了用于光刻技術(shù)的各種聚合物的自由體積。首先，嘗試了橢圓孔度法，但由于使用溶劑時(shí)抗膨脹而不成功，柵極氧化物蝕刻的副產(chǎn)物可能是由sif62離子組成的，由于太大而無法擴(kuò)散到抗蝕劑中，因此在底層沉淀。在實(shí)驗(yàn)中，即使dbarc比所討論的抗蝕劑薄4倍，由于FVH較低，高頻通過聚合物的擴(kuò)散被很好地延遲。在整個(gè)蝕刻過程中，抗蝕劑必須充分保護(hù)下層，樹脂厚度的不斷變薄，以遵循節(jié)點(diǎn)演化驅(qū)動(dòng)的光學(xué)性能：從幾微米到幾百納米，這使得抗蝕劑的下層保護(hù)對(duì)濕性蝕刻劑的擴(kuò)散更加敏感，柵極氧化物模式通常采用248nm的DUV抗蝕劑和高頻或緩沖高頻進(jìn)行，我們首次在此證明了測(cè)量的電阻自由體積與這些經(jīng)驗(yàn)觀察結(jié)果之間的關(guān)系。