Influenza dei materiali litografici sul rischio di corrosione dopo Dry Etching dell’AlCu = Influence of lithographic materials on the corrosion risk after Dry Etching of Alcu

L’industria dei semiconduttori ha subito una forte crescita negli ultimi decenni grazie all’introduzione di dispositivi elettronici all’interno di molteplici prodotti di uso quotidiano. Il crescente impiego in settori di consumo richiede loro di essere affidabili e duraturi, specialmente in settori come quello dell’automotive dove gli standard qualitativi sono più stringenti. I dispositivi microelettronici sono formati da componenti attivi, detti transistor, ed elementi passivi, tra cui gli interconnettori. Questi ultimi svolgono il compito di connettere tutti i transistor presenti sul chip e di formare il circuito integrato. Il processo produttivo degli interconnettori di Alluminio è composto dalla deposizione dello stack metallico, seguito dal processo litografico, che maschera il metallo sottostante, ed infine il processo di dry etching che rimuove selettivamente l’Alluminio. L’utilizzo di gas clorurati durante il processo di dry etching presenta un rischio di contaminazione del wafer dopo attacco. In particolare, quando questo è estratto dalla camera di attacco i composti clorurati presenti su di esso possono reagire con l’umidità ambientale, formando delle specie chimiche che corrodono facilmente l’alluminio. Queste corrosioni presentano una criticità notevole nell’ambito produttivo, sia in termini di scarto, sia di rischio che le corrosioni non vengano rilevate per tempo e portino al fallimento del componente durante il suo utilizzo. Durante questo lavoro di tesi, svolto presso lo stabilimento STMicroelectronics di Agrate Brianza, si sono approfondite le interazioni fra i materiali litografici e il rischio di corrosione, variando lo stack litografico ed effettuando delle analisi morfologiche-composizionali successivamente al processo di attacco. Inoltre, sono state testate e valutate delle condizioni di dry etching diverse da quelle standard, variando la durata dello step di Ar Curing utilizzato per il condizionamento superficiale del fotoresist pre-attacco, necessario ad aumentarne la resistenza durante il processo di attacco.