MOS晶体管制造工艺的腐蚀工序的工作原理解析

腐蚀

腐蚀是把淀积在片子上的薄膜的特定区域去除掉的一道工艺，这一工艺紧接上述光序之后进行。例如，假定通过光刻得到如图10.2a所示的情况。现在把片子暴露在(化学反应的)腐蚀剂中，腐蚀剂把没有光刻胶保护的薄膜区域腐蚀掉，如图10.2b所示。然后用“去胶剂”把光刻胶去除。MOS晶体管制造工艺的腐蚀工序。腐蚀剂的类型决定于待腐蚀的薄膜的类型，例如，待腐蚀的是SiO₂，那末，经常使用氢氟酸溶液来选择性地去除SiO₂。而不影响光刻胶，或者，一旦到达硅表面，也不影响裸硅表面。对许多现代腐蚀工艺来说，干法腐蚀较好，因为它可较好地控制在图10.2b中可见到的膜的钻蚀。这类腐蚀剂是由射频电压激发的保持在等离子状态的混合气体组成。

在工艺流程的任一特定的工序应使用哪种技术要由腐蚀工艺的二个关键特性来决定。MOS晶体管制造工艺的腐蚀工序。第一个特性是“腐蚀的各内异性”，这决定光刻胶上复制出的腐蚀图形的精确程度。完全各向异性腐蚀产生的垂直腐蚀壁与光刻胶边缘吻合，可以正确地复制出光刻胶图形，这是由于腐蚀过程是沿着与片子垂直方向而不是沿着与片子平行的方向腐蚀薄膜。与之相反，完全各向同性的腐蚀以相同的速率沿着二个方向进行。MOS晶体管制造工艺的腐蚀工序。所有湿法腐蚀工艺均属于后者；等离子刻蚀工艺一般是部分各向异性的。图10.2b表示由典型的等离子刻蚀工艺造成的光刻胶的“钻蚀”。

腐蚀工艺的第二个关键特性是它的“选择性”，它决定了待腐蚀的材料与同样环境下的其它材料相比之下的腐蚀速率。例如，一般希望相对于薄膜下面的片子材材来说，对薄膜要有很高程度的选择性腐蚀。MOS晶体管制造工艺的腐蚀工序。湿法腐蚀一般有很高的选择性。更常用的等离子刻蚀工艺的选择性是对希望腐蚀掉的料材与不希望腐蚀掉的材料的腐蚀速率之比从2比1(差)到20比1(好)。

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