Травление технологического слоя

Операция фотолитографии "Травление технологического слоя" - это удаление участков технологического слоя, не защищенных маской фоторезиста (см. рисунки в первой теме "Фотолитография. Назначение основных операций").

Травление является ответственной операцией, так как брак после травления неисправим.

Требования, предъявляемые к травителю:

1. Травитель должен быть избирательным (селективным), т.е. должен травить только нужный технологический слой, не взаимодействуя с подложкой и фоторезистом.

2. Травитель не должен образовывать продуктов реакции, способствующих
отслаиванию фоторезиста и подтравливанию.

3. Травитель должен обеспечивать оптимальную скорость травления (чтобы, с одной стороны, было минимальное количество дефектов, а с другой стороны, чтобы можно было точно контролировать время травления).

Травление бывает жидкостным и сухим.

В состав жидкостного травителя входят:

1. Окислитель - для образования окисла на поверхности технологического слоя;

2. Растворитель - для растворения и удаления образовавшегося окисла,

3. Замедлитель (или ускоритель) реакции.

Процесс жидкостного травления изотропен, т.е. имеет одинаковую скорость травления во всех направлениях, поэтому возникает боковое подтравливание технологического слоя под маской фоторезиста (образуется клин травления), что приводит к изменениям размеров элементов рисунка:

Изменение размеров элементов рисунка не должно превышать указанных допусков! При плохой адгезии фоторезиста травитель может проникать под него на значительное расстояние, в этом случае боковое подтравливание становится недопустимо большим.

. Основными параметрами жидкостного травления являются время травления, температура и концентрация травителя.

Для травления пленок SiO₂ применяют плавиковую кислоту HF и травители на ее основе (например, буферный травитель HF : NH₄F : Н₂О =1 : 3 : 7 )

Для травления пленок Si₃N₄ используют травители на основе ортофосфорной кислоты Н₃РO₄.

Для травления пленок алюминия применяют как кислотные, так и щелочные травители.

Примечание: сухое травление смотри в теме "ПХТ".

Удаление фоторезиста

Удаление фоторезиста бывает жидкостными сухим.

Методы жидкостного удаления фоторезиста:

1. Обработка в горячих органических растворителях ( диметилформамиде и др.). При этом слой фоторезиста разбухает и вымывается.

2. Обработка в кислотах - подложки кипятят в серной H₂SO₄, азотной HNO₃ кислоте или в смеси Каро. При этом слой фоторезиста разлагается и растворяется в

кислоте.

После жидкостного удаления фоторезиста подложки тщательно очищают от его остатков и от загрязнений, вносимых операциями фотолитографии.

Примечание: сухое удаление фоторезиста смотри в теме " ПХТ ".

После удаления фоторезиста на подложке остается рельефный рисунок технологического слоя, переданный с фотошаблона при помощи фоторезиста (см. рисунки в первой теме).

Тема: Изготовление фотошаблонов

Урок

Изготовление фотошаблонов

Фотошаблоны являются основными инструментами фотолитографии, с их помощью производится локальное облучение фоторезиста в соответствии с рисунком микросхемы.

Фотошаблон - это плоскопараллельная стеклянная пластина с нанесенным на ее рабочую поверхность непрозрачным пленочным рисунком одного из слоев микросхемы, многократно повторенным с определенным шагом.

Для выполнения непрозрачного пленочного рисунка применяют металлы ( хром Cr -металлизированные фотошаблоны ), оксиды ( Fe₂O₃ - цветные фотошаблоны ).

Точность выполнения рисунка (маски) на фотошаблоне должна отвечать самым высоким требованиям.