28nm Planar Flow

器件背景与集成逻辑

AA 无氮 DARC 沉积步骤被插入在 STI 模块中，位置位于由垫氮化硅、无机硬掩膜以及非晶碳层组成的多层硬掩膜堆栈形成之后，并在后续碳/DARC 重复堆叠及盖氧化层沉积之前，用以构建在光学与刻蚀方面均衡的 STI 光刻堆栈 [P2]。在该流程阶段，呈现给光刻的表面主要由碳基及介质硬掩膜材料构成，这些材料在曝光波长下具有较高的本征反射率，若不加以抑制，将在光刻胶中引发强烈的驻波效应和 CD 摆动 [P1]。无氮 DARC 作为一种无机底部减反射层，其作用在于将光刻胶与下方碳层及硬掩膜堆栈在光学上解耦，从而在 STI 光刻过程中稳定空中像的形成 [P1]。将该步骤布置在下一次非晶碳沉积之前是有意为之，因为 DARC 同时作为光学和化学界面，使多层结构的重复堆叠能够实现可重复性，而不会产生累积的反射率放大效应 [P1]。

物理与化学机理

• [高] 残余反射率与 CD 摆动：如果无氮 DARC 的光学常数因成分或密度变化而发生漂移，预期的相消干涉条件将无法满足，导致反射率抑制不完全，并在光刻胶中重新出现驻波效应 [P1]。
• [中] 与碳硬掩膜的界面光学失配：在 DARC/非晶碳界面处的化学或结构不相容性可能改变有效折射率对比度，增加菲涅耳反射，即使体相薄膜性质在名义上正确，也会削弱其抗反射功能 [P1]。
• [中] 下游工艺中等离子体诱导的薄膜改性：后续的等离子体沉积或刻蚀步骤可能使无氮 DARC 致密化或发生部分氧化，从而改变其消光系数，并使反射率行为偏离设计的最小值 [P1]。
• [低] 多层堆栈中的薄膜应力累积：无机 DARC 与碳层的重复沉积可能导致内在应力累积，从而引发微裂纹或分层，在局部破坏光学均匀性 [P1]。