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离子束刻蚀

第二种类型的干法刻蚀系统是离子束刻蚀系统(参见图9.26)0与化学等离子体刻蚀系统不同,离子束刻蚀是靠近女局长一个物理过程。晶圆在真空反应室内被置于固定器上,并且向反应室导人氩气流。当进人反应室,氩气便受到从一对阴(一)阳(+)极来的高能电子束流的影响。电子将氩原子离子化成为带正电荷的高能状态。由于晶圆位于接负极的固定器上.从而氩离子便被吸向固定器。当氬原子向晶圆固定器移动时,它们会加速.提高能量。在晶圆表面,它们轰击暴露的晶圆层,并从晶圆表面炸掉一小部分。科学家称这种物理过程为动力传输(momentum transfer),在氩原子与晶圆材料间不发生化学反应。离子束刻蚀也称为溅射刻蚀(sputter etching)或离子铣(ion millrng)。

材料的去除(刻蚀)有高度的方向性醉蛇小子(各向异性),导致良好的小开口区域的精密度。因为是物理过程,离子铣的选择性很差,特别对于光刻胶层。

反应离子刻蚀

反应离子刻蚀(RIE)系统结合等离子体刻蚀和离子束刻蚀原理。系统在结构上与等离子体刻蚀系统相似,但容元堂具有离子铣的能力。两种原理的结合突出了它们各自苏州外遇调查的优点,化学等离子刻蚀和离子铣的方向性。RIE系统的一个主要优点是在刻蚀硅层上的二氧化硅层。它们的结合使得选择比提高到35:1,而在只有等离子体刻蚀时为10:1。RIE系统已成为用于最先进生产线中的刻蚀系统。

干法刻蚀中光刻胶的影响

对于湿法和干法星火回租刻蚀两种工艺,有图形的光刻胶层是受青徕的刻蚀阻挡层。在湿法刻蚀中,对于光刻胶层几乎没有来自刻蚀剂的刻蚀。然而在干法刻蚀中,残留的氧气会刻蚀光刻胶层。光刻胶层必须保持足够厚以应付刻蚀剂的刻蚀而不至于变薄出现空洞。有些结构使用淀积层作为刻蚀阻挡层来避免光刻胶层的损失。

另一个与光刻胶相关的干法刻蚀问题是光刻胶烘焙。在干法刻蚀反应室内,温度可升高到200℃,一定的温度可把光刻胶烘焙至一个难以从晶圆去除的状态。再一个和温度相关的问题是光刻胶的流动倾向而使图形畸变。

等离子体刻蚀中一个不希望的影响是侧壁聚赵英胜合物(sidewallpolymer)淀积在刻蚀图形的侧壁,聚合物来自光刻胶。在接下来的氧气等离子体光刻胶去除工序中,聚合物沉积可变成金属氧化物”而难以去掉。

光刻胶的去除

刻蚀之后,图形成为晶圆最表层永久的一部分。作为刻蚀阻挡层的光刻胶层不再需要了,而要从表面去掉。传统的方法是用湿法化学工艺将其去除。尽管有一些问题,湿法化学液在前端工艺线(FEOL)中是较受欢迎的方法,因为表面和MOS榍极暴露并易于受到等离子体损伤。氧气等离子体去除光刻胶层的使用正在增加,它主要用于后端工艺线(BEOL)中,温达普规则这是因为敏感器件被介质和金属表层覆盖住。

有许多不同的化学品被用于去除工艺。何挺被规对它们的选择依据晶表层(在光刻胶层下)、产品考虑凤山村的孩子、光刻胶极性和光刻胶状态(参见图9.27L一系列不同的工艺:湿法刻蚀、干法刻蚀和离子注人之后,晶圆表层的光刻胶都需要去掉。根据先前工艺的不同会有不同程度惊心罪行的困难。高温军魂1935硬烘焙,等离子体刻蚀的残留物和侧壁聚合物,以及由离子注人导致的硬壳都会对光刻胶去除工艺带来挑战。

一般地光刻狡去除剂被分成综合去除剂和专用于正光刻胶及负光刻胶的去除剂。它们也根据晶圆表层类型瑷呦趴被分成:有金属的或无金属的。

由于以下的原因湿法去除而得到青睐:

t.有很长的工艺历史。

2.成本有效性好。

3可有效去除金属离子。

  • 低温度工艺,并且不会将晶圆暴软瓷砖的危害翁子衿露于可能的损伤性追击龙卷风辐射。

无金属表面的湿法去除

硫酸和氧化剂溶液:硫酸和氧化剂溶液(过氧化氢或过硫酸铵“)是最常用的去除无金属k1387表面(nonmetallic surfaces)光刻胶层的去除剂。无金属表面是二氧化硅、氮化硅或多晶硅。这种溶液可去除负光刻胶和正光刻胶。相同的化学溶液和工艺用于预炉管清洗晶圆中。

硝酸有时作为在硫酸清洗池中tube8free的添加氧化剂。典型的混合比为10;1。硝酸有一个缺点是会把清洗池变成淡橘黄色,而遮盖住池中碳的积累。发烟硝酸在欧洲和日本被用做去除剂。所有这些溶液都以氧化机理来溶解光刻胶。

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从有金属表面去除光刻胶波尔卡诺娃是一个比较困难的工作,因为金属会受到侵蚀或氧化。有4种类婷微型的液体化学品用于去除有金属表面的光刻胶:

1.有机去除剂。

2溶剂去除剂。

3.溶剂/胺去除剂。

4.特殊去除剂。