超临界二氧化碳用于半导体纳米器件清洗和刻蚀工艺的研究

随着集成电路芯片特征尺寸的不断缩小，传统的清洗和刻蚀工艺已成为其发展瓶颈。本项目针对45 nm节点及以下技术，将超临界流体和微乳液的特点结合起来，研究该新体系对半导体芯片上纳米图形的清洗和刻蚀。主要研究内容：研究超临界二氧化碳（scCO2）及其含表面活性剂或共溶剂的微乳液对低介电常数材料和光刻胶的溶涨行为；探讨表面活性剂用量、温度和压力等因素对清洗效果的影响，在实验的基础上优化微乳液配方；对清洗过程的各种作用力进行分析，研究基于scCO2溶液的清洗机理；研究HF浓度、共溶剂、温度和压力等因素对介质层二氧化硅刻蚀速率的影响。此研究是涉及化工热力学、胶体与界面化学、超临界流体科学和技术以及微电子器件处理等领域相互交叉渗透的重要课题，因此，开展此研究不但将为此类技术的中试或大规模工业化实验提供充实的基础数据和理论指导，而且可以促进相关学科的发展并拓宽scCO2和微乳液的研究内涵和应用范围。