第八章光刻與刻蝕工藝-資料下載頁
2025-01-19 05:40本頁面
【正文】 類型：① 等離子體刻蝕：化學性刻蝕；② 濺射刻蝕：純物理刻蝕；③ 反應(yīng)離子刻蝕（ RIE）：結(jié)合 ① 、 ② ； 干法刻蝕n 刻蝕原理 :刻蝕氣體經(jīng)輝光放電后，成為具有很強化學活性的離子及游離基 等離子體。 CF4 RF CF3*、 CF2* 、 CF* 、 F* BCl3 RF BCl3* 、 BCl2* 、 Cl*。n 特點：選擇性好；各向異性差。n 刻蝕氣體： CF4 、 BCl CCl CHCl SF6等。等離子體刻蝕 干法刻蝕n 刻蝕原理；，使其被撞原子飛濺出來，形成刻蝕。n 特點：各向異性好；選擇性差。n 刻蝕氣體：惰性氣體， Ar氣；濺射刻蝕原理 干法刻蝕n 原理：同時利用了等離子刻蝕和濺射刻蝕機制 (化學刻蝕和物理刻蝕的結(jié)合 ) n 刻蝕氣體：活性等離子（化學反應(yīng)）＋惰性等離子（轟擊）n 特點：刻蝕速率高且可控；刻蝕剖面各向異性且可控； 選擇性好且可控n 目前 812英寸制造中所有圖形都是由 RIE刻蝕的反應(yīng)離子刻蝕 干法刻蝕RIE試驗 干法刻蝕SiO2和 Si的干法刻蝕n 刻蝕劑： CF CHF C2F SF C3F8 ； n 等離子體： CF4 → CF3*、 CF2* 、 CF* 、 F*n 化學反應(yīng)刻蝕： F*+Si→SiF 4↑ F*+SiO2→ SiF 4↑+O 2↑ CF3*+SiO2→ SiF 4↑+CO↑+CO 2↑ 干法刻蝕n 實際工藝：① CF4中加入 O2：調(diào)整選擇比； 機理： CF4+O2→F *+O*+COF*+COF2+CO+CO2 （初期： F*比例增加；后期： O2比例增加） O2吸附在 Si表面，影響 Si刻蝕；SiO2和 Si的干法刻蝕 干法刻蝕n ②CF 4中加 H2n 作用：調(diào)整選擇比；n 機理： F*+H*(H2)→HF CFX*(x≤3)+Si→SiF 4+C(吸附在 Si表面） CFX*(x≤3)+SiO 2→ SiF4+CO+CO2+COF2SiO2和 Si的干法刻蝕 干法刻蝕Si3N4的干法刻蝕 n 刻蝕劑：與刻蝕 Si、 SiO2相同。 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。 刻蝕 Si3N4/Si 選擇性為 35； 刻蝕 SiO2/Si 選擇性大于 10； 干法刻蝕多晶硅與金屬硅化物的干法刻蝕n 多晶硅 /金屬硅化物結(jié)構(gòu)： MOS器件的柵極；n 柵極尺寸：決定 MOSFET性能的關(guān)鍵；n 金屬硅化物： WSi TiSi2；n 腐蝕要求：各向異性和選擇性都高n 刻蝕劑： CF SF Cl HCl；n 腐蝕硅化物： CF4+ WSi2→ WF 4↑+SiF 4↑+C Cl2 + WSi2→ WCl 4↑+SiCl 4↑n 腐蝕 polySi：氟化物（ CF SF6） 各向同性； 氯化物（ Cl HCl） 各向異性， 選擇性好（多晶硅 /SiO2）。 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。n 缺點：各向異性差，難于獲得精細圖形。干法腐蝕： 刻蝕 3μ m以下線條n 優(yōu)點：各向異性強；分辨率高；
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