等離子體清洗技術(shù)在刻蝕工藝中的應用介紹

等離子清洗的應用，起源于20世紀初，隨著(zhù)高科技產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，其應用越來(lái)越廣，目前已在眾多高科技領(lǐng)域中，居于關(guān)鍵技術(shù)的地位。等離子清洗技術(shù)對產(chǎn)業(yè)經(jīng)濟和人類(lèi)文明影響最大，首推電子資訊工業(yè)，尤其是半導體業(yè)與光電工業(yè)。等離子清洗已應用于各種電子元件的制造，可以確信，沒(méi)有等離子清洗技術(shù)，就沒(méi)有今日這么發(fā)達的電子、資訊和通訊產(chǎn)業(yè)。下面為大家介紹一下刻蝕工藝中的等離子體清洗技術(shù)。

生產(chǎn)集成電路的第一步是通過(guò)掩模向基底透射電路圖案。光敏性聚合物光刻膠經(jīng)紫外線(xiàn)曝光后，受照射部分通過(guò)顯影作用去除。一旦電路圖案在光刻膠上定型后，即可通過(guò)刻蝕工藝將圖案復制到多晶硅等質(zhì)地的基底薄膜上，從而形成晶體管門(mén)電路，同時(shí)用鋁或銅實(shí)現元器件之間的互連，或用二氧化硅來(lái)阻斷互連路徑?？涛g的作用在于將印刷圖案以極高的準確性轉移到基底上，因此刻蝕工藝必須有選擇地去除不同薄膜，基底的刻蝕要求具備高度選擇性。否則，不同導電金屬層之間就會(huì )出現短路。另外，刻蝕工藝還應具有各向異性，那樣可保證將印刷圖案精確復制到基底上。

20世紀70年代，微電子元器件產(chǎn)業(yè)開(kāi)始采用等離子刻蝕技術(shù)。等離子體可將氣體分子離解或分解為化學(xué)活性組分，后者與基底的固體表面發(fā)生反應，生成揮發(fā)性物質(zhì)，然后被真空泵抽走。通常有四種材料必須進(jìn)行刻蝕處理：硅（慘雜硅或非慘雜硅）、電介質(zhì)（如SiO2或SiN）、金屬（通常為鋁、銅）以及光刻膠。每種材料的化學(xué)性質(zhì)都各不相同。等離子體刻蝕為一種各向異性刻蝕工藝，可以確?？涛g圖案的精確性、對特定材料的選擇性以及刻蝕效果的均勻性。等離子體刻蝕中，同時(shí)發(fā)生著(zhù)基于等離子作用的物理刻蝕和基于活性基團作用的化學(xué)刻蝕。等離子體刻蝕工藝始于比較簡(jiǎn)單的平板二極管技術(shù)，已經(jīng)發(fā)展到時(shí)用價(jià)值數百萬(wàn)美元的組合腔室，配備有多頻發(fā)生器、靜電吸盤(pán)、外部壁溫控制器以及針對特定薄膜專(zhuān)門(mén)設計得多種流程控制傳感器。

可進(jìn)行刻蝕處理的電介質(zhì)為二氧化硅和氮化硅。這兩種電介質(zhì)的化學(xué)鍵鍵能很高，一般需采用由碳氟化合物氣體（如CF4、C4F8等）產(chǎn)生的高活性氟等離子體才能將其刻蝕。上述氣體所產(chǎn)生的等離子體化學(xué)性質(zhì)極為復雜，往往會(huì )在基底表面產(chǎn)生聚合物沉積，一般采用高能離子將上述沉積物去除。