FR2803691A1 - Methode pour eliminer les defauts de developpement sur les masques photosensibles - Google Patents
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Abstract
Les résidus de polymérisation qui sont des défauts de développement sont éliminés dans une grande mesure des masques photosensibles dotés de motifs par un traitement thermique du wafer réalisé dans l'étape de développement, de deux manières différentes conformes à la présente invention. Dans la première méthode, après que le développement ait été réalisé normalement, le wafer est chauffé à 140 degreC et, avant que le refroidissement ait lieu, il est rincé avec de l'eau déminéralisée à température ambiante. Dans la seconde méthode, le wafer est soit développé normalement mais rincé avec de l'eau déminéralisée à 60 degreC au lieu de 22 OC, soit, après un développement normal, il est soumis à une opération de rinçage supplémentaire avec de l'eau déminéralisée à 60 degreC.
Description
DOMAINE <B>DE</B> L'INVENTION La présente invention concerne la fabrication de circuits intégrés à semi-conducteurs (CI), et plus particulièrement une méthode pour éliminer défauts de développement connus sous le nom de résidus de polymérisation sur les masques photosensibles à la fin du processus de photolithographie.
CONTEXTE DE L'INVENTION Dans la fabrication des circuits intégrés à semi-conducteurs tels que les puces de mémoire RAM dynamique (DRAM), on utilise couramment des contacts en poly-silicium sans bord, appelés ci-après "contacts CB", pour connecter des dispositifs au premier niveau de métallurgie (MO), par exemple, pour interconnecter les régions sources et les conducteurs de porte des transistors à effet de champ à porte isolée (IGFET). Sur les puces DRAM classiques, chaque cellule mémoire élémentaire est constituée un IGFET et de son condensateur associé qui est formé dans tranchée profonde.
Les principales opérations d'un processus classique de perçage trou de contact CB sont brièvement décrites ici et illustrées par les figures 1A à 1D. fois ces opérations terminées, les trous de contact CB sont percés puis remplis d'un matériau conducteur pour créer ce qu'on appelle contacts CB.
La figure 1A représente schématiquement une structure 10 de semi-conducteur de pointe qui fait partie d'un wafer, lors de l'opération initiale du processus de perçage de trou de contact CB. La structure 10 comprend un substrat en silicium 11 avec des régions diffusées à l'intérieur et des piles 12 de conducteurs de porte dessus. Une pile de conducteur de porte est une structure composite Si02/poly-silicium dopé/siliciure de tungstène. Sur la figure 1B, la structure 10 est recouverte d'une couche de verre au borophosphosilicate (VBPS) 13 et d'une couche d'oxyde de tétraéthylorthosilicate (TEOS) posée au-dessus Ces couches sont normalement posées la structure 10 par LPCVD. Comme on le voit sur la figure 1B, la structure 10 a une surface sensiblement plane.
Ensuite, les trous de contact CB sont percés à 1 aide d'un processus de photolithographie à UV profonds (UVP) classique. Pour cela, le wafer est placé dans un équipement constitué d'un système de dépôt et développement et d'un dispositif d'exposition aux UVP permettant un fonctionnement entièrement intégré. Par exemple, le système de dépôt et développement peut être un équipement ACT8 fabriqué par TEL (Tokyo Electron Limited), de Tokyo, au Japon, et l'outil d'exposition aux UVP peut être un scanner Micrascan 3 fabriqué par SVG (Silicon Valley Group), de Wilton, Connecticut, aux USA.
Sur figure 1C, la structure 10 est revêtue d'abord d'une couche 15 de revêtement antireflet de fond (RARE) organique de 90 nm d'épaisseur, puis d'une couche 16 de 625 nm d'épaisseur d'un matériau photosensible aux UVP. Après avoir été déposée, la couche photosensible 16 est cuite, exposée, cuite de nouveau, puis développée normalement pour laisser une couche dotée d'un motif, appelée ' après "masque CB" et toujours numérotée 16 par souci de simplification. Ce masque CB 16 sert à définir les emplacements des contacts CB au premier niveau de métallurgie (MO).
Le matériau RARE fourni par SHIPLEY USA, de Malborough, Massachusetts, aux USA, sous la référence AR3 900, les matériaux photosensibles aux UVP tels que le KrF M20G fourni par JSR Electronics Co, de Yokkaichi, au Japon, ou le UV80 fourni par SHIPLEY USA conviennent à tous égards. Les principaux paramètres de processus des différentes opérations auxquelles les wafers sont soumis lors du processus de développement photosensible sont indiqués ci-après. Toutes opérations sont effectuées dans l'appareil ACT8.
1. Couche RARF : après le dépôt, cuire à 225 pendant 60 secondes, puis refroidir à 22 C pendant 60 secondes.
2. Couche sensible : après le dépôt, cuire après application (CAA) à 140 C pendant 90 secondes, puis refroidir à 22 C pendant 60 secondes.
3. Cuisson après exposition (CAE) . cuire à C pendant 90 secondes, puis refroidir à 22 C pendant 60 secondes.
4. Développement . effectué en quatre étapes avec du TMAH 0,263N surfacté qui est projeté avec la buse H à 22 C: a) formation de la couche de développeur avec une attente de 50 secondes, b) refroidissement du développeur (ADD application après développement), c) rinçage à l'eau déminéralisée (ED) à 22 C, et d) séchage par centrifugation.
Une fois que le masque CB 16 a été défini, le processus continue avec le décapage des couches 13 et 14 aux emplacements non protégés par ledit masque CB 16 pour créer trous de contact CB 17. A ce dernier stade du processus de perçage des trous de contact CB, la structure qui en résulte est représentée sur la figure 1D. Maintenant, les contacts CB sont fabriqués. Une couche de poly silicium dopé est déposée normalement sur la structure 10 pour remplir le trou de contact CB 17 en excès. Ensuite, le poly-silicium dopé est décapé dans un plasma jusqu'à ce que surface de la couche de TEOS 14 soit atteinte, et le décapage est poursuivi pour produire un creux (creux CB) dans la couche de poly-silicium; il sera ensuite rempli de métal pour produire les saillies métalliques MO désirées pour les lignes de mots.
Pour contrôler les défauts ou la contamination au processus de photolithographie lui-même, il est courant d'inspecter des wafers de contrôle dotés d'un motif avec un équipement inspection des défauts tel que TENCOR un appareil fabriqué par KLA-TENCOR, à San Jose, Californie, aux USA, juste après la fin du processus de photolithographie. On peut inspecter tout ou partie de la surface wafers pour obtenir une densité de défauts mesurée nombre de défauts par cm'. Une carte des défauts est générée. Les défauts peuvent ensuite être observés à l'aide d'un microscope optique avec un système d'imagerie laser pour analyser leur taille et leur forme et tenter d'en déterminer la cause première. De simples wafers de contrôle en silicium décapés avec le masque CB 16 sont utilisés pour contrôler le niveau de défaut du processus de perçage de trous de contact CB décrit ci-dessus.
L'opération de création du masque CB 16 dans les puces DRAM est essentielle pour tout le processus de fabrication des puces; les trous de contact CB non décapés peuvent entraîner rejet des puces. Cette opération est normalement processus propre qui permet de fabriquer des masques CB photosensibles 16 sans défaut. Plus généralement, moins de quinze défauts par wafer dans la zone "mémoire" sont un niveau acceptable dans le processus de photolithographie pour les technologies actuelles. Malheureusement, la densité totale de défauts au niveau des masques CB a augmenté pour des raisons inconnues avec l'introduction d'une nouvelle génération de produits photosensibles UVP sur les chaînes de fabrication.
De récents progrès réalisés dans les produits photosensibles UVP à haute résolution contenant des substances ESCAP (Environmental Safe Chemically Amplified Photoresist) ont permis d'augmenter la durée d'un certain nombre de technologies dans le domaine de la photolithographie UVP au-delà de 0,20 pm. Un effet secondaire de cette amélioration de la résolution pour certains produits photosensibles est l'apparition de défauts d'un nouveau type que l'on peut constater sur différents produits photosensibles UVP à haute résolution sont actuellement commercialisés par différentes entreprises. Ces défauts, connus sous le nom de résidus de polymérisation, apparaissent juste après le développement et peuvent donc aussi être qualifiés de résidus de développement. La plupart du temps, ils apparaissent dans de vastes régions non exposées de la couche photosensible, dans la zone "support/coupe" mais ils existent également dans la zone "mémoire". Si 1 on se rapporte toujours au processus de perçage des trous de contact CB décrit plus haut, les résidus peuvent se redéposer sur les ouvertures du masque CB 16 et empêcher le perçage des trous de contact lors de l'opération de décapage Les résidus sont des défauts très graves ils ont un impact notable sur les résultats des essais. Le grand souci utilisateurs et des fabricants de produits photosensibles est que, les systèmes photosensibles UVP évoluant toujours vers des résolutions plus élevés, les résidus de polymérisation risquent de devenir bientôt un frein grave au rendement.
La taille des résidus de polymérisation peut varier d'environ 1 pm (on parle alors de petits résidus) a 20 pm voir plus (on parle alors de gros résidus). Des petits et des gros résidus types sont représentés respectivement sur les figures 2A, 2B et 2C. Comme on le voit sur la figure 2A, le petit résidu situé au centre de la photographie recouvre deux trous de contact CB et il y a aussi quelques résidus de polymérisation sur les trous de contact CB qui les entourent. Les figures. 2B et 2C montrent des gros résidus types, respectivement dans les zones .%mémoire et "support /coupe". Les gros résidus forment souvent pâté avec un cercle à l'intérieur. Les gros résidus de polymérisation peuvent couvrir un grand nombre de trous de contact CB et, à cet égard, peuvent être considérés comme une des plaies du rendement de fabrication. L'analyse au microscope électronique montre une structure circulaire de 10 nm d'épaisseur entourée de petites taches. Les analyses chimiques ont révélé la présence de traces de métaux tels Ca, Na, K et Mg. Les résidus se voient facilement avec simple microscope optique sous un champ sombre, lors de l'inspection post-développement. Ils ont une signature évidente dans la mesure où ils forment des amas qui ressemblent des traînées d'eau ou à des étoiles luisantes. Bien qu' les ait toujours rencontrés, par centaines, dans la zone "support/coupe" des masques CB 16, la densité de défauts type dans la zone "mémoire" est d'environ 3,5 à 4 résidus/cm', et peut atteindre jusqu'à 6 défauts/cm' (soit 500 défauts/wafer). La figure 3 représente une carte de tous les défauts détectés sur un wafer inspecté. Ces défauts comprennent les résidus et les autres défauts.
La figure 4 représente le nombre total moyen de défauts sur trois revêtements appelés A, B et C qui ont été utilisés au niveau du masque CB lors du processus classique de perçage de trous CB décrit plus haut et illustré par les figures 1A à 1D. Comme le montre la figure 4, la densité de résidus est d'environ 4 défauts/cm' pour le revêtement A. Pour tous les tests, les wafers ont été inspectés avec le TENCOR AIT. On a ensuite effectué une inspection complète qui a permis de distinguer les autres défauts des petits et des gros résidus. Les résidus de polymérisation sont un problème important au niveau du perçage des trous de contact CB, mais on les a aussi identifiés à d'autres niveau du masquage, notamment sur les ouvertures qui ressemblent à des contacts, et ils semblent être très liés à densité du motif. On notera qu'ils apparaissent aussi les motifs ligne-espace, mais en beaucoup moins grand nombre.
D'importants travaux ont été effectués jusqu à présent pour eliminer les résidus de polymérisation en appliquant des solutions spécifiques au processus. Par ailleurs les fournisseurs de produits photosensibles travaillent dur sur de nouvelles formules. Les solutions proposées, ' sont connues dans le domaine de la photolithographie, consistent à abaisser les températures CAA et CAE, à optimiser le cycle de développement ou de rinçage à l'eau déminéralisée, à augmenter les délais entre l'exposition et le CAE, à augmenter l'échappement dans le module de développement, à augmenter légèrement la température du développeur, etc.. Toutes ces solutions diminuent le nombre de défauts, certaines juste un peu, autres un peu plus et, lorsqu'on les combine ensemble (au prix d'une complexification évidente du processus), le taux défauts chute de manière spectaculaire à 1 résidu/cm', soit une amélioration de 75%, mais on n'a trouvé actuellement aucune combinaison de ces solutions qui permettrait d'éliminer complètement les résidus. Une solution acceptable serait d'éliminer les défauts à 95%, ce qui représenterait une densité de défauts d'environ 2 résidus /cm2, bien que l'objectif serait de les éliminer à 100%.
RESUME L'INVENTION C'est pourquoi la présente invention a pour principal objet de proposer une méthode efficace pour éliminer totalement les défauts de développement appelés résidus de polymérisation sur les masques photosensibles dotés de motifs.
La présente invention a également pour objet de proposer une méthode efficace pour éliminer totalement les défauts de développement appelés résidus de polymérisation sur les masques photosensibles dotés de motifs afin améliorer les rendements de fabrication en diminuant notablement le taux de rejet des puces.
La présente invention a également pour objet de proposer une méthode efficace pour éliminer totalement les défauts de développement appelés résidus de polymérisation les masques photosensibles dotés de motifs au niveau du perçage des trous de contact CB sur les puces DRAM Ces objets et d'autres objets connexes peuvent être réalisés à l'aide de deux méthodes qui font l' 'et de la présente invention et qui reposent en pratique sur le traitement thermique du wafer pendant ou après la phase de développement. Selon la première méthode, après la réalisation de l'étape de développement standard, le wafer est chauffé (p. ex. à 140 C) en effectuant une cuisson après développement (CAD) sans refroidissement, immédiatement suivie d'un rinçage supplémentaire à l'eau déminéralisée (ED) à température ambiante (22 C). Selon la seconde méthode, le wafer est rincé à l'eau déminéralisée chaude (p. ex. à 60 C), soit lors d'une étape de rinçage supplémentaire après le développement, soit pendant l'étape développement, à la place du rinçage standard à l'eau déminéralisées à 22 C.
Ces méthodes peuvent être appliquées à n'importe quel processus de photolithographie, quel que soit le type de masques utilisés (MUV/DUV) et le type de produits photosensibles, et aboutissent à une amélioration notable de la densité de résidus dans les masques photosensibles dotés de motifs.
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS Les figures 1A à 1D représentent des sections transversales d'une structure de semi-conducteur lors principales opérations d'un processus classique de perçage des trous de contact CB.
La figure 2A est une photographie au microscope électronique de ce que l'on appelle un petit résidu polymérisation.
les figures 2B et 2C sont des photographies au microscope électroniques de ce que l'on appelle des gros résidus de polymérisation situés respectivement dans les zones "mémoire" et ''support/coupe".
La figure 3 est une carte représentant la totalité des défauts (c' à dire des résidus et autres défauts) à la surface d' wafer inspecté.
La figure 4 est diagramme représentant le nombre total moyen de défauts sur plusieurs wafers traités avec différents revêtements photosensibles A, B et C.
la figure 5 est un graphe représentant l'influence de la température de cuisson après développement sur le nombre total de défauts par wafer selon la première méthode de la présente invention.
La figure 6 est un diagramme représentant la forte réduction nombre total de défauts mesurés par wafer lorsque les deux méthodes de 1a présente invention sont utilisées avec le processus de développement standard.
La figure 7 (a) montre le nombre total de défauts pour cinq groupes de wafers avant que soit effectué un rinçage supplémentaire à l'eau déminéralisée, et la figure 7(b) montre le nombre total de défauts sur les mêmes groupes de wafers après qu'ait été effectué un rinçage supplémentaire avec de l'eau déminéralisée à cinq températures différentes (la répartition des défauts par type est également indiquée). La figure 8 est un diagramme montrant la répartition de la totalité des défauts sur 50 wafers, mettant en évidence l'élimination complète des gros résidus et la forte réduction des petits résidus lorsque la seconde méthode de la présente invention est appliquée au revetement photosensible A.
La figure 9 est un diagramme montrant la réduction du nombre total de défauts grâce à l'élimination totale des gros résidus et la forte réduction des petits pâtes lorsque la seconde méthode de la présente invention est appliquée au revêtement photosensible B.
Les caractéristiques innovantes que nous estimons caractéristiques de la présente invention sont décrites dans les revendications ci-après. En revanche, on comprendra mieux l'invention elle-même, ainsi que ses objets susmentionnés et autres et ses avantages, à la lecture de la description détaillée suivante et en se reportant aux dessins d'accompagnement.
<B>DESCRIPTION DES</B> VERSIONS PREFERENTIELLES Comme le savent les spécialistes, la pratique courante actuelle dans l'industrie des semi-conducteurs en qui concerne la photolithographie consiste à effectuer toutes les opérations à température ambiante, soit entre 21 23 C, hormis les opérations de cuisson, bien entendu. En particulier, tous les produits qui sont impliqués dans le processus de photolithographie - produit photosensible, développeur, eau déminéralisée, etc. - sont utilisés à température ambiante. L'inventeur, s'éloignant notablement de cette pratique très répandue, a découvert qu'un traitement thermique du wafer effectué pendant la phase de développement, c'est à dire lorsque le masque photosensible doté de motifs est réalisé, permet de réduire considérablement le taux de résidus. Selon la présente invention, ce traitement thermique du wafer peut être appliqué de deux manières différentes. Dans la première méthode après que le développement ait été effectué de manière ordinaire, le wafer est chauffé et, avant d'être refroidi comme d'habitude, il est rincé à l'eau déminéralisée à température ambiante (22 C) ou à une température plus élevée. Dans la seconde méthode, le wafer est soit soumis à un rinçage supplémentaire avec de l'eau déminéralisée chaude après le développement habituel, soit développé comme d'habitude mais rincé avec de l'eau déminéralisée chaude à la place de l'eau déminéralisée à 22 C. Nous allons maintenant décrire les conditions d'utilisation détaillées sur la base des différentes expériences conduites par l'inventeur.
<U>Première méthode</U> : wafer chauffé rincé à l'eau déminéralisée à 22 C Le processus de développement standard (numéro 4) décrit dans la section ci-dessus est réalisé sans modification. A la fin de cette opération qui est effectuée dans un module de développement de l'appareil ACT8 le wafer est retiré et placé d'abord dans le module à plaque chaude, puis dans un autre module de développement. I1 soumis à deux opérations supplémentaires dans les conditions suivantes 5. Cuisson après développement (CAD) : placer le wafer dans module à plaque chaude de proximité d une plaque chauffante basse température de l'appareil ACT8 pour le chauffer à 140 C pendant 60 secondes (cette opération de cuisson après développement est parfois effectuée pour stabiliser et durcir le masque photosensible pour les étapes de décapage suivantes).
6. Rinçage supplémentaire à l'eau déminéralisée placer directement le wafer chauffé dans le module de développement de l'appareil ACT8 sans le refroidir et effectuer un rinçage supplémentaire à l'eau déminéralisée à 22 C plus).
délai doit être aussi faible que possible entre la cuisson après développement et le rinçage supplémentaire à l'eau déminéralisée car le wafer doit toujours être chaud lorsqu il pénètre dans le module de développement pour le rinçage. L'inventeur a conduit différentes expériences montrant l'influence de la température de la sur la densité de résidus de polymérisation. Des températures de 60 à 140 ont été testées. La figure 5 montre une diminution continue du nombre total de défauts lorsque la température augmente. Des résultats optimum ont été obtenus a 140 C, température maximum admissible car il n'est pas recommandé pour les étapes suivantes du processus de fabrication des puces dépasser les températures de CAA et CAE des produits photosensibles.
La figure 6 montre la réduction des défauts avec la première méthode utilisée avec un revêtement photosensible A applique sur un grand nombre de wafers sur différents équipements pour établir une moyenne des résultats. Comme on le voit sur la figure 6, la densité de residus de polymérisation est passée de 4 résidus/cm' avec le processus de développement standard à 0,2 résidu /cm2 lorsque la première méthode décrite plus haut a été appliquée. La majorité des wafers n'avaient aucun résidu, seuls quelques uns montraient des petits et des gros résidus (les gros résidus étaient très peu nombreux).
L'avantage de cette première méthode réside dans le fait outre de permettre de réduire la densité résidus à niveau acceptable, elle ne nécessite pas d'investissement en matériel ni d'amélioration de l'équipement.
Seconde méthode : rinçage à l'eau déminéralisée chaude L'inventeur a émis l'hypothèse que la température l'eau déminéralisée pour l'étape de rinçage pouvait aussi etre un facteur important susceptible d'influer directement le nombre de résidus de polymérisation. Des expériences donc été réalisées pour démontrer l'influence de température de l'eau déminéralisée sur le nombre de défauts.
Pour chauffer l'eau, on peut utiliser un module fabriqué par EBERLE, à 77 Courtry, en France, qui se place sommet de l'appareil ACT8, juste au-dessus des modules de développement pour éviter les pertes de température. Ce dispositif est constitué d'un élément de chauffage à quartz installé le long de la ligne d'alimentation en eau déminéralisée de l'appareil ACT8. Une résistance de chauffage porte l'eau dans un réservoir à la température désirée. L'eau déminéralisée de l'appareil ACT8 est dérivée pour passer à travers le tube de quartz immergé dans le réservoir. L'eau est chauffée avec un dispositif de sécurité et uniquement lorsque c'est nécessaire pour éviter la stagnation d'eau chaude dans les conduites, ce qui pourrait engendrer des bactéries. Il est important de programmer un décalage suffisant juste avant l'opération de rinçage du wafer de manière à ce que l'eau ait atteint la température nécessaire juste au moment où elle doit être versée sur le wafer.
La figure 7(a) montre le nombre total de défauts mesuré pour cinq groupes de wafers après un développement normal avec le revêtement photosensible A. Ce nombre varie à peu près entre 350 et 400 défauts/wafer. Dans ce cas, aucun rinçage supplémentaire n'est effectué. Les cinq groupes wafers sont soumis à un rinçage supplémentaire avec de l' déminéralisée à cinq températures différentes allant de 22 à 60 C. La figure 7(b) montre une diminution significative du nombre total de défauts (et donc du nombre de résidus de polymérisation) lorsqu'un rinçage est effectué après le processus de développement. Les meilleurs résultats ont été obtenus avec de l'eau déminéralisée à une température de 60 C pour laquelle tous les résidus de polymérisation ont été éliminés. On notera que, de façon surprenante, à des températures juste supérieures à 22 C, à savoir jusqu'à 40 C, l'effet de l'eau déminéralisée chaude n'a pas été positif pour des raisons inconnues. expériences ont été limitées à 60 C parce que les conduites de l'appareil ACT8 ne résistent pas à des températures supérieures.
I1 y a deux manières d'appliquer la seconde méthode. Une première possibilité consiste à réaliser le processus de développement normal, puis à ajouter étape de rinçage supplémentaire avec de l'eau déminéralisée à une température déterminée. La seconde possibilité consiste à remplacer directement le rinçage à l'eau déminéralisée à 22 C (voir 4.c ci-dessus) par un rinçage à l' déminéralisée chaude. Les expériences réalisée par l'inventeur ont montré que l'eau déminéralisée à une température de 60 C est appropriée dans les deux cas.
Revenons au processus de perçage trous de contact CB décrit plus haut à propos des figures 1A à 1D; le processus de photolithographie est appliqué normalement jusqu'à l'opération de développement (numéro 4). Ensuite, les nouvelles étapes sont réalisées conformément à la présente invention comme indiqué ci-dessous.
Première possibilité 4'. Développement
a) <SEP> comme <SEP> indiqué <SEP> plus <SEP> haut <SEP> à <SEP> l'étape
<tb> b) <SEP> "
<tb> c) <SEP> "
<tb> d) <SEP> "
<tb> e) <SEP> rinçage <SEP> supplémentaire <SEP> à <SEP> l'eau <SEP> déminéralisée <SEP> à <SEP> 60 <SEP> C. Seconde possibilité 4". Développement
<tb> b) <SEP> "
<tb> c) <SEP> "
<tb> d) <SEP> "
<tb> e) <SEP> rinçage <SEP> supplémentaire <SEP> à <SEP> l'eau <SEP> déminéralisée <SEP> à <SEP> 60 <SEP> C. Seconde possibilité 4". Développement
a) <SEP> comme <SEP> indiqué <SEP> plus <SEP> haut <SEP> à <SEP> l'étape
<tb> b) <SEP> " c") remplacer le rinçage à 'eau déminéralisée à 22 C par un rinçage à l'eau déminéralisée à 60 C.
<tb> b) <SEP> " c") remplacer le rinçage à 'eau déminéralisée à 22 C par un rinçage à l'eau déminéralisée à 60 C.
d) comme indiqué plus haut à l'étape 4 Dans ce cas toutes étapes de développement sont réalisées dans le même module de développement.
La première possibilité, dans laquelle le rinçage à l'eau déminéralisée chaude est séparée du cycle de développement, est préférable pour des raisons de matériel et de processus. Aucune deux possibilités n'a montré d'impact sur la fenêtre de processus (dose et profondeur de champ qui permettent de conserver les dimensions critiques spécifiées sur les plages de tolérances). Cependant, on peut imaginer qu'un rinçage à l'eau déminéralisée chaude placé juste après la fin de l'étape de formation de la couche de développeur peut avoir davantage d'effets secondaires sur le motif qu'un rinçage à l'eau déminéralisée chaude séparé, effectué une fois que le motif a été défini. La première possibilité nécessite d'avoir un module spécifique pour effectuer le rinçage à l'eau déminéralisée chaude ou une seconde ligne d'alimentation en eau déminéralisée dans le module de développement lui-même. Dans ce dernier cas, une première ligne transporte l'eau déminéralisée à 22 C et une seconde ligne l'eau déminéralisée à 60 C. De cette manière, le rinçage à l'eau déminéralisée chaude peut être programmé dans l'opération de développement, après le rinçage à l'eau déminéralisée à 22 C.
Les deux alternatives cette seconde méthode donnent des résultats équivalents termes de réduction des défauts dans leur ensemble. La figure 6 permet d'effectuer une comparaison complète entre le processus de développement standard et les deux méthodes de la présente invention. Comme le montre la figure 6, avec la seconde méthode (rinçage à l'eau déminéralisée chaude), 99% des gros résidus de polymérisation sont éliminés et la densité de résidus tombe à 0,05 ré sidu/cm2. La figure 8 montre la reproductibilité de la seconde méthode sur un grand nombre (50) de wafers. De toute évidence, la seconde méthode offre de plus grands avantages que la première qui ne permet qu'une amélioration de 95%. En outre, la premiere alternative de la seconde méthode reste efficace même avec un délai de deux semaines entre la fin du développement et le rinçage à l'eau déminéralisée chaude de l'étape a). De tels délais ne favorisent généralement pas l'élimination défauts après le développement, lesquels tendent à adhérer davantage ' la surface des wafers au fur et à mesure que le temps passe. Cela démontre l'efficacité de l'eau déminéralisée chaude sur l'élimination des petits et gros résidus de polymérisation.
La figure 9 montre l'effet du rinçage à l'eau déminéralisée chaude sur le revêtement photosensible B qui a été initialement créé par le fournisseur pour être "sans résidus". Comme le montre la figure 9, un petit nombre de petits et gros résidus - environ 35 résidus /cm2 - ont été trouvés ce revêtement. Après le rinçage à l'eau déminéralisée chaude, pratiquement tous les résidus de polymérisation ont été éliminés, le nombre étant réduit a environ 0, résidu /cmz. De plus, la figure 9 montre l'élimination totale des gros résidus de polymérisation lorsque le rinçage à l'eau déminéralisée chaude est pratiqué.
Les resultats de rendement des tests finaux ont été obtenus des lots fractionnés avec ce second produit photosensible B au niveau du masque CB, en comparant la première alternative du processus de rinçage à l'eau déminéralisée chaude au processus de développement standard. Les wafers qui avaient été traités à l'eau déminéralisée chaude montraient une faible amélioration du rendement, principalement à cause du fait que le nombre de résidus de polymérisation sur ce produit photosensible lors d'un processus développement standard n'était pas suffisamment élevé pour avoir un impact sur le rendement. Néanmoins, les résultats montrent clairement que le rinçage à l'eau déminéralisée chaude ne nuit pas au rendement aux performances des puces. L'avantage de ce processus peut être constaté lorsqu'un produit photosensible caractérisé un fort taux de petits et de gros résidus tel que le revêtement photosensible A est utilisé dans un mode de fabrication en association avec un masque dont le type de motif et la densité sont favorables à la formation des résidus de polymérisation.
Bien que l'invention ait été décrite en se référant plus particulièrement à des versions préférentielles, les spécialistes doivent comprendre que les modifications de forme et de détail décrites ci-dessus, entre autres, peuvent être apportées sans trahir l'esprit ni sortir de l'objet de l'invention. En particulier, les méthodes qui font l'objet de la présente invention ne s'appliquent pas uniquement aux puces DRAM mais aussi aux puces logiques, sur lesquelles elles ont un impact encore plus important car, comme le savent les spécialistes, les puces logiques n'ont pas de cellules de redondance, de sorte qu'elles sont plus sensibles aux défaillances des trous de contact.
Claims (3)
1) Une méthode pour éliminer les défauts de développement appelés résidus de polymérisation sur un masque photosensible formé à la surface d'un wafer semi-conducteur, comprenant les étapes suivantes fourniture d'un wafer semi-conducteur dote d'une couche photosensible, insolation, cuisson et développement ordinaires de la couche photosensible pour produire un masque photosensible doté d'un motif, et chauffage du wafer pendant un temps suffisant pour atteindre une température de 100 à 140 C et, sans le refroidir, rinçage du wafer avec de l'eau déminéralisée à une température égale ou supérieure à la température ambiante.
2) La méthode décrite dans la revendication 1, ledit wafer semi-conducteur contenant du silicium.
3) La méthode décrite dans la revendication 2, l'étape de chauffage wafer en silicium étant l'étape de cuisson après développement réalisée après le développement, mais sans le refroidissement habituel. <B>4)</B> La méthode décrite dans la revendication 3, le wafer en silicium étant immédiatement rincé après cuisson pour éviter tout refroidissement. 5) La méthode décrite dans la revendication 4, la température cuisson étant d'environ 140 C. 6) méthode pour éliminer les défauts de développement appelés résidus de polymérisation sur un masque photosensible formé à la surface d'un wafer semi-conducteur, comprenant les étapes suivantes fourniture d'un wafer semi-conducteur dote d'une couche photosensible insolation, cuisson et développement ordinaires de la couche photosensible pour produire une masque photosensible doté d'un motif, l'opération de rinçage étant effectuée avec de l'eau déminéralisée à une température de à 60 C au lieu de 22 C. 7) La méthode décrite dans la revendication 6, ledit wafer semi-conducteur contenant du silicium. 8) La méthode décrite dans la revendication 7, la température l'eau déminéralisée étant d'environ 60 C. 9) méthode pour éliminer les défauts de développement appelés résidus de polymérisation sur un masque photosensible formé à la surface d'un wafer semi-conducteur, comprenant les étapes suivantes fourniture d'un wafer semi-conducteur doté d'une couche photosensible, insolation, cuisson et développement ordinaires de la couche photosensible pour produire une masque photosensible doté d'un motif, et soumission du wafer à un rinçage supplémentaire avec de l'eau déminéralisée à une température de 40 à 60 C. 10) La méthode décrite dans la revendication 6, ledit wafer semi-conducteur contenant du silicium. 11) La méthode décrite dans la revendication 10, la température de l'eau déminéralisée étant d'environ 60 C. 12) Un système de dépôt et développement comprenant en outre un dispositif de chauffage conçu pour chauffer l'eau déminéralisée qui est fournie aux modules de développement entre 40 et 60 C.
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