第八章光刻與刻蝕工藝(存儲版)
【正文】 CF* 、 F* BCl3 RF BCl3* 、 BCl2* 、 Cl*。 干法刻蝕鋁及鋁合金的干法腐蝕n 幾個工藝問題：①Al 2O3的去除：濺射、濕法腐蝕；②CuCl 2的去除：濕法腐蝕、濺射；③ 刻蝕后的侵蝕： HCl+Al → AlCl 3↑+H 2n 鋁及鋁合金的用途：柵電極、互連線、接觸； n 鋁合金： AlSi、 AlAu、 AlCu；n 刻蝕方法： RIE、等離子體；n 刻蝕劑： BCl CCl CHCl3； Cl*+ Al → AlCl 3↑ Cl*+ AlSi → AlCl 3↑+ SiCl 4 ↑ Cl*+ AlCu → AlCl 3↑+ CuCl 2 （不揮發(fā)） 干法刻蝕 干法刻蝕和濕法刻蝕的比較 刻蝕總結(jié)濕法刻蝕： 刻蝕 3μ m以上線條n 優(yōu)點：工藝簡單，選擇性好。 Si3N4＋ F*→ SiF 4↑+N 2↑n 刻蝕速率：刻蝕速率介于 SiO2與 Si之間； （ SiN鍵強度介于 SiO鍵和 SiSi鍵）n 選擇性： ①CF 4： 刻蝕 Si3N4/SiO2 選擇性差； ②CHF 3：刻蝕 Si3N4/SiO2 選擇性為 24。 NH4F→NH 3↑+HF SiO2的濕法刻蝕 濕法刻蝕Si3N4的濕法腐蝕n 腐蝕液：熱 H3PO4， 180℃ ；被刻蝕材料 Si3N4 SiO2 Si刻蝕速率（nm/min） 10 1 熱 H3PO4刻蝕速率對比 濕法刻蝕n 干法刻蝕：等離子體氣體刻蝕（ Plasma Etch） n 優(yōu)點：n 各向異性腐蝕強；n 分辨率高；n 刻蝕 3μ m以下線條。 ② 乳膠版－鹵化銀乳膠 n 特點：分辨率低（ 23 μm ），易劃傷。n 缺點：光學系統(tǒng)復雜， 對物鏡成像要求高。n 負膠抗蝕能力大于正膠；n 抗蝕性與分辨率的矛盾：分辨率越高，抗蝕性越差 ；1）紫外 汞燈n gline（ 436 nm）， – 常用在 μ m光刻n iline（ 365 nm）， – 常用在 μ m光刻 光源n KrF（ 248 nm）， μ m, μ m and μ mn ArF（ 193 nm）， μ m（ 目前 32nm）n F2（ 157 nm）， –應用 μ m2）深紫外 DUV準分子激光器3）下一代光刻NGL(Next Generation Lithography)n 極紫外 Extreme UV (EUV) lithography 波長： 1014nmn X射線 XRay lithography 波長： 1nmn 電子束 Electron beam (Ebeam) lithography 波長： 未來技術趨勢 光源接觸式曝光n 硅片與光刻版緊密接觸。n 最高分辨率 限制 ：② 對電子、離子：具有波粒二象性（德布羅意波），則 ， n 最細線寬： a. E給定： m↑→ ΔL ↓→R↑ ，即 R離子 R電子 b. m給定： E↑→ ΔL ↓→R↑ 分辨率 衍射光投射光強度偏離的折射光被凸鏡收集的衍射光216。 不能。極短紫外光（ EUV）： λ ＝ 10—14nm② 下一代曝光方法 光刻工藝流程商用 Xray光刻機光刻 7－曝光后烘焙（后烘， PEB）n 烘焙溫度高于光刻膠玻璃化轉(zhuǎn)變溫度（ Tg）n 光刻膠分子發(fā)生熱運動n 過曝光和欠曝光的光刻膠分子發(fā)生重分布n 平衡駐波效應，平滑光刻膠側(cè)墻，n 目的：提高分辨率 光刻工藝流程光刻膠中的駐波效應光刻 8－顯影 (Development)n 顯影液 溶解掉光刻膠中軟化部分 （曝光的正膠或未曝光的負膠）n 從掩膜版轉(zhuǎn)移圖形到光刻膠上n 三個基本步驟 :顯影、漂洗、干燥 光刻工藝流程顯影液： 專用n 正膠顯影液：含水的堿性顯影液，如 KOH、 TMAH (四甲基氫氧化胺水溶液 )，等。n 烘焙不足（溫度太低或時間太短）－顯影時易浮膠，圖形易變形。涂膠 252。n 刻蝕： 通過腐蝕，將光刻膠上圖形完整地轉(zhuǎn)移到 Si片上n 光刻三要素： ① 光刻機 ② 光刻版（掩膜版） ③ 光刻膠n ULSI對光刻的要求： 高分辨率；高靈敏的光刻膠；
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