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摘要
CMOS 器件技术中接触孔的高纵横比 (HAR) 对蚀刻后湿法清洗提出了重大挑战。HAR 孔的 IPA 表面张力梯度 (STG) 干燥在蚀刻后 SC1 清洁期间的半间距处理中受到影响，导致聚合物残留。残留物的来源被确定为接触 RIE 过程中氮化物蚀刻产生的聚合物。这些聚合物在干燥过程中与 IPA 的 SC1 反应副产物导致形成 CFx 残留物。干燥参数在确定 SC1 蚀刻后清洁后的缺陷性能方面起着重要作用。实验已经确定，缓慢的晶片提升速度以提供更高的 STG 将有效地去除可能被困在接触孔内的可溶性 SC1 副产物。
介绍
随着器件特征尺寸的快速缩小，接触孔的纵横比不断增加，不仅在接触干法蚀刻中，而且在随后的湿法清洁中都会带来相当大的挑战。在基于 CFx 的等离子体中进行接触干法蚀刻后，必须通过灰化和湿法清洁去除剩余的碳氟化合物膜、金属（来自硅化物）氧化物和氟化物 (1)。传统的湿法清洁方法包括使用过氧化硫混合物 (SPM) 或硫酸臭氧混合物 (SOM)、过氧化氨混合物 (SC1) 和稀氢氟酸 (HF)。最近，据报道，使用 NF3 的化学干洗可以改善与底层 Ni 硅化物的接触金属化。
蚀刻后湿法清洁的目的是有效去除晶片表面和接触孔内部的任何蚀刻后/灰渣残留，以实现低接触电阻。在湿法清洁过程中，化学品需要渗透到接触孔中，以便与任何残留的蚀刻后残留物发生反应，并且必须有效地从孔中去除这些反应副产物。这些孔的高纵横比会使残留物的有效渗透和去除变得困难，并且可能会在孔内留下残留物，尤其是在批量浸入系统中。
实验性
具有完整 FEOL 结构（包括 STI、多晶栅和硅化物）的逻辑器件是在具有 (100) 取向的 300mm p 型硅晶片上制造的。在层间电介质 (ILD) 膜（氮化物蚀刻停止衬垫和氧化物）的 CVD 沉积之后，使用 193nm ArF 光刻对触点进行图案化。
结果和讨论
聚合物残留物的形成
在使用稀释的 SC1 进行接触蚀刻后清洁后的缺陷检查中，我们观察到聚合物薄膜的存在。发现这些残留物含有来自 EDX 的碳和氟。在图 1(a) 中，聚合物薄膜在随后的阻挡金属 (TiN) 沉积后似乎被弄皱了。这些薄膜覆盖了晶圆表面的大面积区域，并防止在金属化过程中填充接触孔。
清洁条件的影响
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