40nm BSI CMOS Image Sensor预览

它必须在不降低周围隔离结构的光学透明度或尺寸稳定性的前提下，选择性地剥离残留物 [P3]。此外，任何残留的光刻胶都可以通过精心调整的灰化工艺或使用专用溶剂溶解来彻底清除，从而为后续的栅极沉积确保一个洁净的表面 [A3]。

前段的氟碳基等离子体刻蚀会刻意在侧壁上沉积高氟化、交联的聚合物残留物，以维持刻蚀的各向异性 [P2]。去除这些结壳需要破坏其稳固的化学结构，因为传统的有机溶剂或纯水溶液从根本上不足以溶解这种高度交联的网络 [P2]。使用传统的超高温氧等离子体灰化工艺可能会无意中导致光刻胶进一步发生热化学交联并硬化，将其转变为顽固的富碳聚合物残留物 [P3]。为规避这一问题，现代工艺可采用原位低温氧基等离子体灰化以防止热硬化，随后进行湿法化学剥离步骤，以溶解松动的碎片 [P3]。或者，先进的非等离子体技术利用紫外线辐射诱导聚合物主链中 C-C 和 C-F 键发生光化学链断裂，显著降低其分子量和交联密度，从而实现后续溶解 [P2]。

在完成残留物的初始结构改性后，采用湿法清洗配方来选择性溶解剩余的聚合物碎片 [P2]。这些湿法化学品通常结合了多功能有机溶剂和活性组分，通过界面剥离和溶解机制渗透到聚合物基质中 [P4]。为辅助物质传输进入深且高深宽比的焊盘开口，常施加兆声波能量，通过产生空化气泡提供柔和的机械流体动力，以剥离已削弱的残留物 [P1]。溶剂温度、兆声波功率和暴露时间等工艺参数必须严格平衡；过高的热能或声能可能会驱动溶剂进入相邻的多孔介质层，从而增加有效介电常数并引发线间电容问题 [P4]。当金属焊盘在沟槽底部暴露时，清洗液还可能结合经过精心挑选的氧化剂以及伯烷基胺腐蚀抑制剂，在不腐蚀底层导电金属的情况下选择性溶解刻蚀后残留物 [A2]。

在 40nm 节点，光学栅极和外围焊盘高度缩放的物理尺寸要求刻蚀后残留物去除工艺具有极窄的工艺窗口 [P1]。标准的欠刻蚀或激进的水基清洗已不再可行，因为它们会各向同性地消耗周围的介电层，导致不可接受的关键尺寸损失 [P1]。此外，如果暴露的互连焊盘在清洗过程中遭受表面损伤或金属再沉积，则会导致较大的表面漏电流和较差的接触整流特性，从而从根本上降低器件可靠性 [T1]。因此，结合轻微结构改性和高选择性湿法化学品的混合方法对于保持先进 BSI CIS 架构固有的微透镜光路和精密栅极沟槽是绝对必要的 [P2] (Engineering Practice)。