等離子體清洗(xǐ)技術(shù)在刻(kè)蝕(shí)工藝中的應用介紹
等離子清(qīng)洗的應用,起源於20世紀初,隨著高科技產業的快速發展,其應用越(yuè)來越廣,目前已在眾多高科技領(lǐng)域中,居於關鍵技術的地位。等離子清洗技術對產業經濟和人類文明影響最大,首推電子資訊工(gōng)業,尤其(qí)是半導體業與(yǔ)光電工業。等離子清(qīng)洗已應用於各種電子元(yuán)件的製造(zào),可以確信,沒有等離子清洗技術,就沒有今日這麽發達的電子、資訊(xùn)和通(tōng)訊(xùn)產業。下麵為大家介紹一(yī)下刻蝕(shí)工藝中(zhōng)的等(děng)離子體清洗技術。
生產集(jí)成電路的第一步是通過掩模(mó)向基底透射電路(lù)圖案。光敏性聚(jù)合物光(guāng)刻膠經紫外線曝光(guāng)後,受照射部分通過顯影作用去除。一旦(dàn)電路圖案在光刻(kè)膠(jiāo)上定型後,即可通過刻蝕工藝將圖(tú)案複(fù)製到多(duō)晶矽等質地的基底薄膜上,從(cóng)而形成晶體管門電路,同時(shí)用鋁或(huò)銅實現元器件之(zhī)間的互連,或用二氧化矽來阻斷互連路徑。刻蝕的作用(yòng)在於將(jiāng)印(yìn)刷圖案以極高(gāo)的準確性轉移到基底(dǐ)上(shàng),因此刻蝕工藝必須有選擇地去除不同(tóng)薄膜,基底的刻蝕要求具備高度選擇性。否則,不同導電金(jīn)屬層之間就會出現短路。另外,刻蝕工藝還應具有各向異性(xìng),那樣可保證將印刷圖案精確複製到基底上。
20世紀70年代,微電子(zǐ)元器件產業開始采用等離子刻蝕技術。等離子體可將氣體分子離解或(huò)分解為化學活性組分,後者與基底的固體表麵(miàn)發生反應,生成揮發性物質,然後(hòu)被真空泵(bèng)抽走。通常有四種材料必須進行刻蝕處理:矽(慘雜矽或非慘雜矽)、電介質(如SiO2或SiN)、金屬(通常為鋁、銅)以及光刻膠。每(měi)種材料的化學性質都各(gè)不相同。等離子體刻蝕為一種各向異性刻(kè)蝕工藝,可以確保刻蝕圖案的精確性、對特定材料的選擇性以及(jí)刻蝕效果的均勻性。等離子體刻蝕中,同時發生著基於等離子作用的物理刻蝕和基於活性基團作用的化學刻蝕。等離子(zǐ)體刻蝕工藝始於比較簡單的(de)平板二極管技術,已經發展到時用價值(zhí)數百萬美元的組合腔室,配備有多頻發生器、靜電吸盤(pán)、外部壁溫控製器以及針對特定(dìng)薄膜專門設計得多種流程控製傳感器。
可進行刻蝕處理的電介質為二氧化矽和氮化矽(guī)。這兩種電介質的化學(xué)鍵鍵能很高,一般需采(cǎi)用由碳氟化合物氣體(如CF4、C4F8等)產生的高活性氟等離子體(tǐ)才能將其刻蝕。上述氣體所產生的等離子體化學性質極為複雜,往往(wǎng)會在基底表麵產生聚合(hé)物沉積,一(yī)般采(cǎi)用高能離子(zǐ)將(jiāng)上(shàng)述沉積物去除。