CO2 plasma has advantages over O2 and N2/H2 plasma in low damage resist ashing processes for porous SiOCH films. To understand why CO2 plasma has advantages, the authors investigated the damage mechanisms in O2, N2/H2, and CO2 plasma using 100 MHz/13.56 MHz dual frequency superimposed capacitive coupled plasma. According to the results of pallet for plasma evaluation tests, O radical, vacuum ultraviolet light, and ions were the main cause of damage to the porous SiOCH films in the O2 plasma, the N2/H2 plasma, and the CO2 plasma, respectively. The authors believe that CO2 plasma has fewer O radicals in it than O2 plasma and is less intense than the light produced by a N2/H2 plasma. To suppress damage further, the authors propose controlling the O radicals by using pulse-modulated 100 MHz CO2 plasma.

1.
M. R.
Baklanov
,
C.
Adelmann
,
L.
Zhao
, and
S. D.
Gendt
,
ECS J. Solid State Sci.
4
,
Y1
(
2015
).
2.
K.
Maex
,
M. R.
Baklanov
,
D.
Shamiryan
,
F.
Lacopi
,
S. H.
Brongersma
, and
Z. S.
Yanovitskaya
,
J. Appl. Phys.
93
,
8793
(
2003
).
3.
T.
Tatsumi
,
Appl. Surf. Sci.
253
,
6716
(
2007
).
4.
K.
Yonekura
,
K.
Goto
,
M.
Matsuura
,
N.
Fujiwara
, and
K.
Tsujimoto
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
44
,
2976
(
2005
).
5.
Q. T.
Le
,
M. R.
Baklanov
,
E.
Kesters
,
A.
Azioune
,
H.
Struyf
,
W.
Boullart
,
J. J.
Pireaux
, and
S.
Vanhaelemeerscha
,
Electrochem. Solid State
8
,
F21
(
2005
).
6.
O.
Louveau
,
C.
Bourlot
,
A.
Marfoure
,
I.
Kalinovski
,
J.
Su
,
G.
Hills
, and
D.
Louis
,
Microelectron. Eng.
73
,
351
(
2004
).
7.
Y.
Li
,
I.
Ciofi
,
L.
Carbonell
,
N.
Heylen
,
J. V.
Aelst
,
M. R.
Baklanov
,
G.
Groeseneken
,
K.
Maex
, and
Z.
Tőkei
,
J. Appl. Phys.
104
,
034113
(
2008
).
8.
K.
Yonekura
,
S.
Sakamori
,
K.
Goto
,
M.
Matsuura
,
N.
Fujiwara
, and
M.
Yoneda
,
J. Vac. Sci. Technol., B
22
,
548
(
2004
).
9.
Y. H.
Wang
,
R.
Kumar
,
X.
Zhou
,
J. S.
Pan
, and
J. W.
Chai
,
Thin Solid Films
473
,
132
(
2005
).
10.
J. N.
Sun
,
D. W.
Gidley
,
Y.
Hu
,
W. E.
Frieze
, and
E. T.
Ryan
,
Appl. Phys. Lett.
81
,
1447
(
2002
).
11.
K.
Takeda
,
Y.
Miyawaki
,
S.
Takashima
,
M.
Fukasawa
,
K.
Oshima
,
K.
Nagahata
,
T.
Tatsumi
, and
M.
Hori
,
J. Appl. Phys.
109
,
033303
(
2011
).
12.
M.
Chaudhari
and
J.
Du
,
J. Vac. Sci. Technol., A
30
,
061302
(
2012
).
13.
M.
Kuo
and
G. S.
Oehrlein
,
J. Vac. Sci. Technol., B
28
,
1104
(
2010
).
14.
S.
Xu
 et al,
J. Vac. Sci. Technol., B
25
,
156
(
2007
).
15.
V.
Jousseaume
,
L.
Favennec
,
A.
Zenasni
, and
G.
Passemard
,
Appl. Phys. Lett.
88
,
182908
(
2006
).
16.
M.
Darnon
,
T.
Chevolleau
,
T.
David
,
N.
Posseme
,
J.
Ducote
,
C.
Licitra
,
L.
Vallier
,
O.
Joubert
, and
J.
Torres
,
J. Vac. Sci. Technol. B
26
,
1964
(
2008
).
17.
T.
Frot
,
W.
Volksen
,
S.
Purushothaman
,
R. L.
Bruce
,
T.
Magbitang
,
D. C.
Miller
,
V. R.
Deline
, and
G.
Dubois
,
Adv. Funct. Mater.
22
,
3043
(
2012
).
18.
M. A.
Worsley
,
S. F.
Bent
,
S. M.
Gates
,
N. C. M.
Fuller
,
W.
Volksen
,
M.
Steen
, and
T.
Dalton
,
J. Vac. Sci. Technol., B
23
,
395
(
2005
).
19.
H.
Cui
,
R. J.
Carter
,
D. L.
Moore
,
H. G.
Peng
,
D. W.
Gidley
, and
P. A.
Burke
,
J. Appl. Phys.
97
,
113302
(
2005
).
20.
N.
Posseme
,
T.
Chevolleau
,
T.
David
,
M.
Darnon
,
O.
Louveau
, and
O.
Joubert
,
J. Vac. Sci. Technol., B
25
,
1928
(
2007
).
21.
H.
Yamamoto
 et al,
J. Appl. Phys.
109
,
084112
(
2011
).
22.
S.
Uchida
,
S.
Takashima
,
M.
Hori
,
M.
Fukasawa
,
K.
Ohshima
,
K.
Nagahata
, and
T.
Tatsumi
,
J. Appl. Phys.
103
,
073303
(
2008
).
23.
M.
Kuo
,
A. R.
Pal
,
G. S.
Oehrlein
, and
X.
Hua
,
J. Vac. Sci. Technol., B
28
,
961
(
2010
).
24.
H.
Liu
 et al,
IEEE International Interconnect Technology Conference, IITC
(
2009
).
25.
H.
Shi
 et al,
IEEE International Interconnect Technology Conference, IITC
(
2008
).
26.
M.
Kuo
,
A. R.
Pal
,
G. S.
Oehrlein
,
P.
Lazzeri
, and
M.
Anderle
,
J. Vac. Sci. Technol., B
28
,
952
(
2010
).
27.
K.
Kikutani
,
T.
Ohashi
,
A.
Kojima
,
I.
Sakai
,
J.
Abe
,
H.
Hayashi
,
A.
Ui
, and
T.
Ohiwa
,
Jpn. J. Appl. Phys., Part 1
47
,
8026
(
2008
).
28.
S.
Takashima
,
R.
Saito
,
S.
Uchida
,
K.
Takeda
,
M.
Fukasawa
,
K.
Oshima
,
K.
Nagahata
,
T.
Tatsumi
, and
M.
Hori
,
Extended Abstract of the Solid State Devices and Materials
(
2008
), p.
716
.
29.
G.
Abowitz
and
E.
Arnold
,
Rev. Sci. Instrum.
38
,
564
(
1967
).
30.
S.
Takashima
,
M.
Hori
,
T.
Goto
,
A.
Kono
,
M.
Ito
, and
K.
Yoneda
,
Appl. Phys. Lett.
75
,
3929
(
1999
).
31.
S.
Takashima
,
S.
Arai
,
M.
Hori
, and
T.
Goto
,
J. Vac. Sci. Technol., A
19
,
599
(
2001
).
32.
H.
Nagai
,
M.
Hiramatsu
,
M.
Hori
, and
T.
Goto
,
Rev. Sci. Instrum.
74
,
3453
(
2003
).
33.
L. M.
Han
,
J.
Pan
,
S.
Chen
,
N.
Balasubramanian
,
J.
Shi
,
L. S.
Wong
, and
P. D.
Foo
,
J. Electrochem. Soc.
148
,
F148
(
2001
).
34.
Y.
Kim
,
M. S.
Hwang
,
H. J.
Kim
,
J. Y.
Kim
, and
Y.
Lee
,
J. Appl. Phys.
90
,
3367
(
2001
).
35.
A.
Grill
and
D. A.
Neumayer
,
J. Appl. Phys.
94
,
6697
(
2003
).
36.
S.
Eslava
,
F.
Iacopi
,
A. M.
Urbanowicz
,
C. E. A.
Kirschhock
,
K.
Maex
,
J. A.
Martens
, and
M. R.
Baklanov
,
J. Electrochem. Soc.
155
,
G231
(
2008
).
You do not currently have access to this content.