Жидкостное травление

Сначала рассмотрим влажное травление. К трем основным переменным процесса жидкостного травления относятся толщина травимого слоя, температура и время обработки. Однородному распределению температуры в ванне с реагентом способствует перемешивание. Ультрафильтрация раствора травителя в процессе травления очищает реагент от остатков резиста и других твердых частиц, способных блокировать травление. Во избежание загрязнений бачок с травителем должен быть закрыт и изолирован от другого оборудования. Необходимо тщательно подбирать совместимые с реагентом материалы элементов установок, иначе неизбежны загрязнения и утечки. Время жизни реагента можно вычислить по стехиометрии химической реакции.

Если скорость процесса ограничивается на стадии химической реакции, то перемешивание реагента не играет существенной роли. При жидкостном травлении возможно как перетравливание, так и неполное стравливание материала, что приводит к уходу размеров и затрудняет проведение последующих технологических операций, например диффузии. Чем толще удаляемая пленка, тем больше уход размеров вследствие подтравливания и тем больше допуск на этот уход.

Если в резисте есть точечный дефект, травление переводит его в рисунок на подложке, в результате могут появляться проколы. Если максимальный размер проколов по порядку величины сравним с изменением размеров при ЖХТ (0.4-1.0 мкм), то резко возрастает вероятность образования разрывов в сплошных линиях.

Травление - критическая стадия литографического процесса. На этой стадии жестко испытываются адгезия, непроницаемость, уровень дефектности и химическая инертность резиста. Стойкость резиста к травлению и его адгезия к подложке являются, возможно, наиболее важными параметрами процесса и в наибольшей степени определяют его успех. Применение резиста с высокой стойкостью к травлению гарантирует минимальное искажение изображения при переносе его в подложку. Практические пределы применимости процесса ЖХТ определяются его разрешением -1.5-2.0 мкм - и уходом размеров при травлении - ±0.2-0.5 мкм.

Изотропное жидкостное травление, для которого характерно большое боковое подтравливание (L), пришлось заменить газофазным анизотропным травлением, для которого D/L>>1. Поскольку травление в вертикальном направлении при достижении глубины D прекращается, перетравливание определяется только скоростью удаления материала в боковом направлении. Степень анизотропии зависит от многих физических параметров. Жидкостное травление определяется в основном статическими характеристиками: адгезией, степенью задубленности резиста, составом травителя и т.п. При сухом травлении степень анизотропии во многом зависит от динамических параметров: мощности разряда, давления и скорость эрозии резиста. Величина бокового подтравливания в случае жидкостного травления зависит от предшествующих стадий обработки - подготовки поверхности и термозадубливания.

Используя жидкостное или реактивное ионно-плазменное травление, можно формировать различные профили в пленках. Жидкие травители дают изотропные или скошенные профили. Скошенный профиль края лучше подходит для последующего нанесения полости металла поперек такой ступеньки.

Для компенсации подтрава при изотропном жидкостном травлении размеры элемента на фотошаблоне следует уменьшать.

Дата добавления: 2014-01-07