MOS晶體管制造工藝的腐蝕工序的工作原理解析

腐蝕

腐蝕是把淀積在片子上的薄膜的特定區域去除掉的一道工藝，這一工藝緊接上述光序之后進行。例如，假定通過光刻得到如圖10.2a所示的情況?，F在把片子暴露在(化學反應的)腐蝕劑中，腐蝕劑把沒有光刻膠保護的薄膜區域腐蝕掉，如圖10.2b所示。然后用“去膠劑”把光刻膠去除。MOS晶體管制造工藝的腐蝕工序。腐蝕劑的類型決定于待腐蝕的薄膜的類型，例如，待腐蝕的是SiO₂，那末，經常使用氫氟酸溶液來選擇性地去除SiO₂。而不影響光刻膠，或者，一旦到達硅表面，也不影響裸硅表面。對許多現代腐蝕工藝來說，干法腐蝕較好，因為它可較好地控制在圖10.2b中可見到的膜的鉆蝕。這類腐蝕劑是由射頻電壓激發的保持在等離子狀態的混合氣體組成。

在工藝流程的任一特定的工序應使用哪種技術要由腐蝕工藝的二個關鍵特性來決定。MOS晶體管制造工藝的腐蝕工序。第一個特性是“腐蝕的各內異性”，這決定光刻膠上復制出的腐蝕圖形的精確程度。完全各向異性腐蝕產生的垂直腐蝕壁與光刻膠邊緣吻合，可以正確地復制出光刻膠圖形，這是由于腐蝕過程是沿著與片子垂直方向而不是沿著與片子平行的方向腐蝕薄膜。與之相反，完全各向同性的腐蝕以相同的速率沿著二個方向進行。MOS晶體管制造工藝的腐蝕工序。所有濕法腐蝕工藝均屬于后者；等離子刻蝕工藝一般是部分各向異性的。圖10.2b表示由典型的等離子刻蝕工藝造成的光刻膠的“鉆蝕”。

腐蝕工藝的第二個關鍵特性是它的“選擇性”，它決定了待腐蝕的材料與同樣環境下的其它材料相比之下的腐蝕速率。例如，一般希望相對于薄膜下面的片子材材來說，對薄膜要有很高程度的選擇性腐蝕。MOS晶體管制造工藝的腐蝕工序。濕法腐蝕一般有很高的選擇性。更常用的等離子刻蝕工藝的選擇性是對希望腐蝕掉的料材與不希望腐蝕掉的材料的腐蝕速率之比從2比1(差)到20比1(好)。

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