下一代器件面临的最关键寻衅之一是有效去除离子注入后的光刻胶，而不破坏下面的栅极堆叠构造 。可行的抗蚀剂剥离工艺的其他哀求必须包括完备去除任何抗蚀剂残留物、无硅衬底或掺杂剂丢失，以及与新型金属栅极和高介电常数（高 k）材料的兼容性。在生产线前端 (FEOL) CMOS 器件加工流程的离子注入期间，抗蚀剂常日用作阻挡掩模。由于增加的离子剂量和能量对付提高器件性能是必要的，顶部抗蚀剂表面在离子通量下经历化学改性，导致形成“外壳”，在所需的高选择性规格下很难去除或干法。例如，利用具有侵蚀性的氟基等离子体化学物质剥离光刻胶会导致高得令人无法接管的硅衬底和掺杂剂丢失。同时，单独的湿化学处理不能有效地攻击或穿透上壳，因此无法成功去除大量离子注入的抗蚀剂层。
结果与谈论抗蚀剂结皮表征
最近，离子注入抗蚀剂层的综合表征研究在别处详细谈论 (7)，因此这里只包括几个不雅观察结果。在离子注入后抗蚀剂样品上记录的拉曼光谱中不雅观察到两个紧张特色（见图 1）：中央在 1580 cm-1 处的宽而强烈的峰和约 100 cm-1 处的肩峰。1350 cm-1，这分别归因于微晶或无定形碳物种中的石墨 G 和 D 拉曼模式（7 及个中的参考文献）。虽然对付注入 1x1014 As 原子/cm2 的抗蚀剂样品，在该光谱区域中险些没有检测到旗子暗记，但对付注入 1x1015 As 原子/cm2 的抗蚀剂，两个拉曼峰都显著涌现，并且它们的强度随着离子注入剂量的增加而增加。拉曼峰强度与拉曼峰强度的相对相似的依赖性。在可比较的剂量和能量下，对付 As 离子和 B 离子注入的 DUV 抗蚀剂都不雅观察到了离子注入剂量。
图 1：在 40 keV 下利用 1x1014 至 1x1016 原子/cm2 的砷剂量进行离子注入后得到的 DUV 抗蚀剂样品的拉曼光谱。
离子注入后抗蚀剂去除图2比较了在烧杯中浸入热 SPM（4/1：H2SO4/H2O2，140°C）后，涂有棋盘图案、离子注入抗蚀剂（As，1x1016 原子/cm2，40keV）的晶圆碎片的代表性光学显微照片10 分钟，有和没有高速固体 CO2 气溶胶预处理。仅用热 SPM 处理的离子注入样品上明显存在大量抗蚀剂残留物，如图2（左图）中的箭头所示。比较之下，在用高速固体 CO2 气溶胶预处理过的离子注入抗蚀剂样品进行类似的热 SPM 浸渍后，通过光学显微镜没有不雅观察到抗蚀剂残留物（见图2，右图）。
图2：在热 SPM（4/1:H2SO4/H2O2，140°C）中浸泡 10 分钟后，具有棋盘图案、离子注入抗蚀剂（As，1x1016 原子/cm2，40keV）的晶片碎片的代表性光学显微照片，没有（左图）和高速固体 CO2 气溶胶预处理（右图）。右侧面板插图显示了经由固体气溶胶和 SPM 处理后的多晶硅线（70 纳米宽）的范例 SEM 图像；没有不雅观察到抗蚀剂残留。
电子显微照片显示离子注入抗蚀剂
