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《IC制造工艺》.pdf
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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