ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Травление подложки и снятие резиста из "Светочувствительные полимерные материалы" Перенос рельефного изображения фоторезиста в материал подложки достигается ее травлением по рисунку рельефа резиста. Для травления используют как растворы травителей, так и плазму. [c.57] Контролируемое травление может быть осуществлено вибрационным способом [90], когда подложка в растворе травильного агента подвергается вибрации. Преимуществом этого метода является малый объем используемого травильного агента. [c.58] Обычное мокрое травление имеет изотропный характер и в случае субмикронных структур не позволяет сохранить размеры изображения в допустимых пределах. Сухое плазменное травление дает возможность проводить травление подложки анизотропно и с высокой точностью. Обработка плазмой используется для проявления скрытого изображения (сухие резисты, см. раздел VI. 3) и часто для полного снятия слоя резиста после травления подложки. [c.59] Плазма представляет собой частично ионизированный газ, состоящий из электронов, ионов и различных нейтральных частиц. Она возникает при действии на поток газа электрического или магнитного поля или высокой температуры [92]. Плазма содержит примерно одинаковые количества носителей положительных и отрицательных зарядов. Отдельные типы плазмы отличаются прежде всего концентрацией электронов Пе и средней энергией электронов кТе (где й —константа Больцмана, Те — температура электронов). Характеристической величиной также является отношение напряженности электрического поля к давлению газа Е/Р. В микроэлектронике используется плазма, генерированная в тлеющем разряде. Для плазмы этого типа обычное давление составляет 6,5—650 Па, концентрация электронов 10 см энергия — ориентировочно 1 —10 эВ (соответствует температуре 10 —10 К). Отношение концентрации электронов к концентрации нейтральных частиц составляет 10 — 10 . [c.59] Роль плазмы в процессе травления состоит в образовании активных частиц и излучения высокой энергии, которые способны изменить поверхность подложки в результате химических реакций [93]. Энергия ионов и электронов разряда, которые попадают на поверхность травления, зависит от потенциала в области разряда, потенциала протравливаемой поверхности и потенциала электрода [94]. Потенциал протравливаемой поверхности по отношению к потенциалу плазмы (от единиц В до 1 кВ) всегда отрицательный, и подложка, следовательно, бомбардируется положительными ионами, что ведет к разрыву поверхностных химических связей, а в некоторых случаях к распылению поверхностного слоя или радиационному разрушению материала [95]. [c.59] Плазменное травление можно разделить на следующие сталии [96] 1) образование травящих частиц, 2) диффузия к поверхности, 3) адсорбция, 4) реакция, 5) десорбция, 6) диффузия в газ. [c.59] Так как в качестве маски для плазменного травления используют в основном органические резисты, для достижения селективного травления протравливаемая поверхность материала и резисг должны обладать различной устойчивостью к плазме [126—128]. [c.61] Определяющее значение при ПХТ или ИХТ имеет структура полимерного материала [127, 128] и присутствие в плазме кислорода [129]. Кислородная плазма может быть использована ие только для удаления резиста с подложек, но и для проявления специальных резистов [130]. Скорость травления органических резистов повышается при использовании УФ-излучения, которое всегда сопровождает тлеющий разряд. Наименьшая скорость травления достигается для полимеров, макромолекулы которых содержат ароматические ядра [131]. Скорость травления полимерных материалов выше в плазме, которая одновременно содержит фторированные углеводороды и кислород [126], что можно объяснить образованием связи кислорода с реакционными центрами, возникающими при отщеплении атомов водорода фтором, и последующей окислительной деструкцией. Особенно сильно это проявляется в системе F4/O2. [c.61] Для контроля плазменного травления предложен ряд методов механическое измерение рельефа [126], интерферометрические методы [134], прямое измерение состава газовой фазы при помощи эмиссионных спектров [135], масс-спектрометрия [101, 136] и др. [137]. [c.62] ИТ может быть основой создания разновидностей процесса сухого проявления, например, с использованием бомбардировки положительными ионами, обычно Аг+ с энергией 0,5—5 кВт [138], причем ионы с поверхностной энергией до 10 Вт/см могут рекомбинировать с электронами. Подложка со слоем резиста является составной частью мишени в области тлеющего разряда. При столкновении ионов с материалом подложки имеет место перенос моментов их движения на материал. При достаточной энергии ионов происходит деструкция молекул или ионов материала, разумеется, не всегда селективно. Так же протекает и ионно-химическое проявление [139], принцип которого подобен вышеописанному с той разницей, что плазма образована в среде химически активных газов. [c.62] После травления необходимо удалить слой резиста. Этот заключительный этап литографического процесса можно проводить в растворах, растворителях или в окислительной плазме. При этом важно не затронуть нижележащий слой подложки. Легкость удаления рйзиста сильно зависит от условий доотверждения, которые поэтому не должны быть жесткими. Растворители для снятия резиста следует подбирать с учетом характера поверхности, например, алюминиевые подложки легко подвергаются коррозии. [c.62] Вернуться к основной статье