《IC制造工艺》.pdf

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IC制造工艺 刻蚀 • 光刻就是在光刻胶上形成图形 • 下一步就是将光刻胶上的图形通过刻 蚀转移到光刻胶下面的层上 • 刻蚀工艺分为湿法和干法 刻蚀的品质 • 刻蚀的速率,即单位时间刻蚀的厚度 • 刻蚀速率的均匀性 • 选择比,即对不同材料刻蚀速率的比 率 • 钻刻,即对光刻胶下材料的侧向刻蚀 IC制造工艺 • 刻蚀可能会给材料或者其它层带来伤害 • 刻蚀后的副产品可能会对环境产生污染 • 不同的刻蚀工艺要求不同的环境压力 IC制造工艺 湿法刻蚀 • 湿法刻蚀是化学反应过程 • 湿法刻蚀的优点是选择比较高 • 湿法刻蚀质量较差:缺乏各向异性、工艺控制困难、颗粒污染等 • 在结构尺寸越来越小的情况下,湿法刻蚀的问题越来越明显 • 目前,湿法刻蚀还被用在非关键尺寸加工工序中 • 湿法刻蚀通常采用喷雾方式将新鲜药液涂敷到被刻蚀表面 • 被腐蚀的材料转化为液态或气态 • 腐蚀过程可能会产生气体形成气泡,进而影响反应的继续 • 光刻胶显影不充分时,残留的胶膜会影响刻蚀进行 IC制造工艺 • 硅片定向腐蚀后的俯视图和剖面图 IC制造工艺 化学机械抛光 • 通过化学机械手段可以将硅 片平坦化 • 硅片被放置在二氧化硅磨料 和腐蚀剂混合的胶质液体中 • 硅片以1°的角度在液体中旋 转 IC制造工艺 等离子体刻蚀和高压等离子体 刻蚀 • 等离子体刻蚀属于干法刻蚀 • 等离子体刻蚀易于开始与结束 • 等离子体刻蚀对温度的微小变化 不敏感 • 等离子体刻蚀具有各向异性 IC制造工艺 • 刻蚀SiO2的剖面 IC制造工艺 • 平板式等离子体刻蚀系统 IC制造工艺 离子铣 • 离子铣刻蚀有很好的定向性, 对所有的材料都可以做到各 向异性 • 离子铣可以刻蚀不同的材料 • 右图为离子铣的离子源示意 图 IC制造工艺 • 离子铣过程可能发生的问题 a) 光刻胶可能被侵蚀,衬底可能被 侵蚀,被刻蚀材料可能成为斜坡 b) 被刻蚀材料可能会重新淀积到圆 片表面 c) 可能会产生沟槽 IC制造工艺 反应离子刻蚀 IC制造工艺 高密度等离子体刻蚀 IC制造工艺 剥离技术 • 在难于刻蚀的材料加工时,剥离技术可以取代刻蚀技术 • 大多数GaAs技术采用剥离技术 IC制造工艺 • 右图为经过不同胶处理后 的剥离剖面图 • 剥离不净的金属残留物会 造成质量问题

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