干法腐蚀损伤研究

采用 RIE 法,利用 PIN 光电二极管,研究了干法腐蚀损伤机理及引起损伤的主要因素。由于离子轰击及电子、紫外线辐射,形成了腐蚀面的损伤和沾污。射频功率的大小对表面损伤起着主要作用。用退火方法可以降低损伤程度,甚至可以消除小功率作用下的损伤。     

干法腐蚀

本文介绍等离子体腐蚀工艺、诊断和终点检测方法,包括有关的腐蚀机理以及气体组分的比较。同时,指出等离子体腐蚀工艺的发展趋势。     

等离子干法腐蚀工艺

本文简述了干法腐蚀的由来、原理、装置及腐蚀工艺,对影响腐蚀速率的诸因素进行了定性的讨论。并对干法腐蚀中光刻胶退化的原因作了实验研究,提出了防止高频场、辉光场造成的光刻胶退化的实用办法。讨论了干法腐蚀中出现的一些异常现象以及解决办法。     

干法腐蚀工艺及探测器

在ＭＭＳＴ规划中，为得到期望的快周期、低成本的硅片加工工艺，大多数腐蚀工艺是在ＴＩ（德克萨斯仪器公司）设计和建造的先进的真空反应设备上完成的。用于反应离子刻蚀和微波刻蚀的设备与原位探测器相结合，并与全厂范围的ＣＩＭ系统相连，探测器和ＣＩＭ系统通过提供实时控制可满足完成工艺所需的要求。它们还能实现一些工艺的批间控制和其他标准的统计工艺控制。     

全等离子干法腐蚀工艺

SiO_2和Al的选择腐蚀肯定可由等离腐蚀来完成。此项工作虽然还处于实验室阶段,但看来是很有前途的。等离子腐蚀已用于去胶、腐蚀多晶硅与单晶硅,Si_3N_4以及腐蚀作为掩模用的铬膜等。而且SiO_2膜与Al膜的腐蚀也是完全可以实现的,所有的腐蚀工艺都可以进行干腐蚀。本文着重叙述利用等离子腐蚀来实现SiO_2与Al的腐蚀问题,详细地汇总一下其研究情况。有关离子腐蚀及等离子成膜技术在这里就不准备介绍了。     

干法腐蚀工艺的优选

影响干法腐蚀效果的因素很多,本文仅就为获得良好腐蚀结果,对几个关键工艺条件的优选原则作以介绍。在反应离子腐蚀技术中,气体组份的选择是最关键的一步。     

干法腐蚀工艺常用气体

由于干法腐蚀工艺具有图形加工精度高的特点,在近几年里得到高度重视和飞速发展。在干法腐蚀工艺过程中常用气体进行腐蚀,本文介绍干法腐蚀工艺中常用气体的种类、性质、质量要求和使用时注意事项。     

各种干法腐蚀的分类

裹2千法腐蚀的分类根据相应等离子腐蚀分类 一一、┏━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━┳━━━━━━━━━━━━━━━━┳━━━━━━━━┓┃ ┃ 硅片与等 ┃ ┃硅片7lj接 ┃┃干法惜蚀所用的名称,根据崩蚀机理的分类 ┃ 离子体直 ┃ 『}二学掰蚀 :,、j眶啊蚀 ┃ ┃┃ ┃ 接接触 ┃ ┃地的电奄筻』. ┃┣━━━━━━━━━━━━━━━━━━━━╋━━━━━━━╋━━━━━━━┳━━━━━━━━╋━━━━━━━━┫┃ ㈠}㈨河绌或隧道形。化’7: ┃等离子腐蚀 ┃’等离子腐蚀 ┃等离子腐蚀 ┃ ┃┃ 嚼…     

各种干法腐蚀的问题

桶形腐蚀卜仅仅是各向同性2.腐蚀均匀性与流量有关 ’ ～ ’ 、3. 微电子学中所用各种材料的选择性腐蚀需要更多的窍门反应离子腐蚀(RIE)ir;腐蚀速率低 .2. 在一些方法中可能需要抑制涂层,以便获得选择性和各向异往1-3: 可能会出现损伤和杂质的影响4. 微电子学所用的各种材料的选择性腐蚀和剖面控制裔耍更多的窍门磁场限制(磁控管)离子腐蚀(MIE)1.没有选择性2. 因为腐蚀产物通常是不挥发的。.所以可能产生沉积 t, ’’’ 。 才3.损伤和杂质的影响不确定0 ● ●磁裳噩掣享餮藿管’.I’·损侈和杂质的影咆于蟹孝;j (MRIE) 。j寸2. 微电子…     

干法腐蚀和铝的反应离子腐蚀

本文在介绍几种主要的干法腐蚀工艺过程中,指出了因文献中名词术语不统一而造成的互相混淆的现象,建议把“刻蚀”和“腐蚀”加以区别。文中着重介绍了反应离子腐蚀,并结合几个具体实例对铝的反应离子腐蚀进行了比较详细的介绍。     

AlGaAs-GaAs异质结选择性干法腐蚀

使用CCl_2F_2和He组成的腐蚀气体对GaAs-Al_xGa_(1-x)As(x=0.3)的选择性干法腐蚀进行了研究。腐蚀是在气体成份比P_(CCl_2F_2)/P_(HE)大于0.25、总压力为0.5～5.0Pa、功率密度为0.18～0.53W/cm~2的条件下进行的,在气体成份比P_(CCl_2F_2)/P_(He)=1、工作压力5Pa,功率密度0.18W/cm~2情况下,获得超过200的高选择速率比和规则的腐蚀剖面图形。在上述条件下,GaAs的腐蚀图形呈现出近乎垂直壁特征。     

光子辅助GaAs的干法腐蚀

业已用氟化氩激光的紫外线辐射完成了单晶砷化镓的大面积腐蚀。该工艺以甲基或三氟甲基与溴基的光化学反应为基础。具有各向异性腐蚀的特点,已腐蚀出小于1μ的线条。     

激光辅助的干法腐蚀技术

业已开发了许多适用于干法腐蚀的新型激光—化学技术。这些技术通常是利用气相反应剂以光或热激励的化学性质为基础而建立的。已有几种方法用于材料腐蚀,这些腐蚀包括大面积的掩蔽刻蚀,直接描绘及投影(无掩膜)刻蚀。激光辅助腐蚀的引人注目的特点是腐蚀速率快,一步加工,无电荷环境及极好的微观结构。本文将评述激光腐蚀的现状及今后的发展趋势。     

干法腐蚀工艺的终点检测

近几年发展起来的干法腐蚀工艺,为了提高腐蚀精度,深入研究腐蚀机理,实现腐蚀设备的自动化,需要解决工艺过程的监控问题,特别是精确监控腐蚀终点。本文将对各种终点检测技术进行评述比较,以便针对不同腐蚀装置和被腐蚀对象采用适宜的方法。     

各种干法腐蚀的性能对比

表3 。各种千法腐蚀的比鞍干法腐蚀所用的墓称j选择～矗i i 【 f } I !桶形腐蚀或隧道形腐蚀! 优 各向同性 ; ; : 。 。 ;顺流或支流等离子腐蚀i 优 各向同性离鹾腐蚀 ;极好(如果化可由各向同性(如i ;学机理的话) I好(如果化学 .一物理机机理) I等离子腐蚀(PE) :极好(若化学 』机理) l好(若化学一物离子腐蚀(IE)或溅射 腐蚀 ,反应离子腐蚀(RIE)或反应溅射腐蚀磁场限制离子腐蚀 (MIK)磁场限制反应离子腐蚀 (MRIE)■极管腐蚀岛子束腐蚀(IBE)或 离孚束铣反应离子束腐蚀 (RIBE)化学加速离子束腐蚀 (CAIBE)光子加速化学腐蚀理机理)化…     

VLSI的光激发干法腐蚀

对各种类型的多晶硅和单晶硅在Cl_2中UV光激发腐蚀技术进行了研究。非掺杂多晶硅的腐蚀过程沿着光照射方向进行。这一结果成功的用于把IC图形转换到样品的无阻腐蚀。另一方面,实现了n~+多晶硅的各向同性腐蚀。在腐蚀侧壁上用光激发淀积形成钝化膜的办法实现了n~+多晶硅的各向异性腐蚀。在Si腐蚀气体Cl中加入O_2,研究了新的选择性Si氧化。至于场隔离,这是一种很有吸引力的方法,问题是这种膜的结构仍然不清楚。     

干法腐蚀在硅微波功率晶体管研制中的应用

干法腐蚀与传统的湿法腐蚀相比,具有明显的各向异性,并且具有较好的可重复性、可控性及在硅片加工中易实现连续生产等优点,已成为目前硅微波功率晶体管研制和生产的关键技术.本文对目前干法腐蚀在硅微波大功率晶体管中的应用进行了分析,指出随着硅微波功率晶体管工作频率的不断提高,对高性能各向异性的干法腐蚀技术要求也更加迫切.     

干法腐蚀的抗蚀剂系统研究

本文讨论了干法腐蚀工艺中作掩蔽的抗蚀剂和抗蚀剂系统.分析了在以等离子体为主的干法腐蚀工艺中增强抗蚀剂耐腐蚀能力、降低抗蚀剂腐蚀速率的几种方法.通过实验表明,等离子腐蚀前对抗蚀剂进行等离子体辐照的抗蚀剂处理技术,非常适合于目前国内半导体工艺3～5μm微细加工的需要.