Prozesse und Technologien für die Mikro- und Nanoelektronik mit Fokus auf Back-End of Line und Interconnects

Untersuchung von ULK-Ätzprozessen mittels Plasmadiagnostik und Korrelationsanalysen

© Fraunhofer ENAS
Korrelation der ULK-Schädigung und des zeitlichen Verhaltens der Plasmaspezies SiF4.

In situ Plasmadiagnostik spielt eine immer wichtigere Rolle für die Qualifizierung von Trockenätzprozessen. Als Projektpartner in einem EU ECSEL-Projekt arbeitet das Fraunhofer ENAS mit einer neuartigen Methode, der Quantenkaskadenlaser-Absorptionsspektroskopie (QCLAS), um schädigungsarme Plasmaätzprozesse für Ultra-low-k (ULK)-Materialien zu entwickeln. Strukturierungsprozesse solcher Materialien sind umfangreich untersucht, aber noch immer ein Thema von großem Interesse. Vor allem in den Spitzentechnologien betreiben Forschungsinstitute und Halbleiterindustrie größten Aufwand, um diese Materialien in Schaltkreise zu integrieren. Dabei ist eine der größten Herausforderungen die chemische Modifikation der Materialien während der Strukturierung, die zu einem Anstieg der Dielektrizitätskonstante führt, der bekannten Schädigung der ULK-Materialien. Deshalb arbeitet das Fraunhofer ENAS an Methoden, die das Schädigungsverhalten von verschiedenen Plasmaspezies während des Strukturierungsprozesses beobachten. In Grundlagenuntersuchungen und mittels multivariabler Datenanalyse-Methoden war es somit möglich, einen sonst nicht offensichtlichen Zusammenhang zwischen der Plasmaspezies SiF4 und geschädigtem ULK-Material herzustellen.