發(fā)布時(shí)間:2020-6-24 16:51:33
集成電路生產(chǎn)的第一步是通過(guò)傳輸電路的模式到基板。光敏聚合物光刻用紫外線照射,成像去除輻照部分。一旦電路圖案固定在光刻膠上,圖案可以通過(guò)蝕刻工藝復(fù)制到多晶硅等襯底薄膜上,從而形成晶體管柵電路,同時(shí)利用鋁或銅實(shí)現(xiàn)元件之間的互連,或者利用硅封閉互連路徑。蝕刻的效果是將印刷圖案轉(zhuǎn)移到基片上,具有較高的精度,因此蝕刻過(guò)程必須選擇性地去除不同的薄膜,基片的蝕刻需要高的選擇性。否則,不同導(dǎo)電金屬層之間會(huì)出現(xiàn)短路。此外,蝕刻過(guò)程也應(yīng)該是各向異性的,以便印刷圖案可以準(zhǔn)確地復(fù)制到基板。
20世紀(jì)70年代,微電子元件工業(yè)開(kāi)始采用等離子刻蝕技術(shù)。等離子體可以將氣體分子電離或分解成化學(xué)活性成分,它們與基體的固體表面發(fā)生反應(yīng),產(chǎn)生揮發(fā)性物質(zhì),然后通過(guò)真空抽運(yùn)。通常需要刻蝕的材料有四種:硅(體積或非體積)、介電(如sio2或sin)、金屬(通常是鋁、銅)和光刻膠。每種材料的化學(xué)性質(zhì)各不相同。
等離子體刻蝕是一種各向異性刻蝕工藝,能夠保證刻蝕圖案的準(zhǔn)確性、特殊材料的選擇性和刻蝕效果的均勻性。在等離子體刻蝕中,基于等離子體相互作用的物理刻蝕和基于活性基團(tuán)相互作用的化學(xué)刻蝕同時(shí)發(fā)生。這種等離子體刻蝕工藝是從一種簡(jiǎn)單的平板二極管技術(shù)開(kāi)始的,發(fā)展成一種價(jià)值數(shù)百萬(wàn)美元的多頻發(fā)生器、靜電吸收器、外墻溫度控制器和各種專門(mén)為特定薄膜設(shè)計(jì)的過(guò)程控制傳感器的復(fù)合腔。可以刻蝕的介質(zhì)是二氧化硅和氮化硅。這兩種介質(zhì)的化學(xué)鍵能很高,通常是由氟化碳?xì)怏w(如cf4、c4f8等)產(chǎn)生的高活性氟等離子體刻蝕而成。