Вакуумно-плазменные процессы и технологии. Ефремов А.М - 148 стр.

UptoLike

148
ГЛАВА 4. ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ ПЛАЗМЕННОЙ
ОБРАБОТКИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
4.1. Место и роль плазмохимических и ионно-плазменных
процессов в технологии производства интегральных
микросхем
Технологический процесс изготовления ИМС можно свести к
последовательности повторяющихся типовых операций (рис. 4.1.1),
таких как нанесение покрытий и функциональных слоев (проводящих,
изолирующих, полупроводниковых), литографию (формирование
топологического рисунка на поверхности), травление и очистку
поверхности, диффузию и ионное легирование. При постоянно
существующей тенденции к повышению степени интеграции ИМС в
первую очередь повышаются требования к качеству проведения
«размерных» операций, то есть тех, которые непосредственно
определяют геометрические параметры получаемых элементов (рис.
4.1.1г,д). Важнейшими из таких операций являются операции
размерного травления, которые по функциональному назначению
подразделяются на следующие группы:
Травление органических материалов. Типичным примером здесь
является вскрытие окон в экспонированной фоторезистивной маске
(фоторезист - органический светочувствительный полимер) для
последующего размерного травления нижележащего слоя.
Травление неорганических материалов. Набор возможных процессов
здесь очень широк и обусловлен широким набором неорганических
материалов, применяемых в производстве интегральной кремниевой
электроники. Среди таких процессов в первую очередь необходимо
отметить размерное травление моно- и поликристаллического Si,
диэлектрических пленок SiO
2
и Si
3
N
4
, а также пленок некоторых
металлов (Al, Cu, Au, W, Mo и др.), используемых для создания
межэлементных соединений, контактов, промежуточных и
согласующих слоев.
При невысокой степени интеграции ИМС и при характерных
размерах элементов не ниже 10 мкм все перечисленные процессы могут
реализоваться методами жидкостного травления, при этом результат
травления является удовлетворительным по всей совокупности
выходных характеристик, таких как воспроизводимость, селективность
и анизотропия. Тем не менее, при переходе к субмикронной технологии
ИМС жидкостные методы травления становятся неприемлемыми в силу
двух основных причин: 1) жидкостное травление носит изотропный
характер, то есть скорость его одинакова по всем направлениям. Это
     ГЛАВА 4. ПРОЦЕССЫ И ТЕХНОЛОГИИ ПЛАЗМЕННОЙ
       ОБРАБОТКИ НЕОРГАНИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВ
  4.1. Место и роль плазмохимических и ионно-плазменных
     процессов в технологии производства интегральных
                         микросхем

      Технологический процесс изготовления ИМС можно свести к
последовательности повторяющихся типовых операций (рис. 4.1.1),
таких как нанесение покрытий и функциональных слоев (проводящих,
изолирующих, полупроводниковых), литографию (формирование
топологического рисунка на поверхности), травление и очистку
поверхности, диффузию и ионное легирование.         При постоянно
существующей тенденции к повышению степени интеграции ИМС в
первую очередь повышаются требования к качеству проведения
«размерных» операций, то есть тех, которые непосредственно
определяют геометрические параметры получаемых элементов (рис.
4.1.1г,д). Важнейшими из таких операций являются операции
размерного травления, которые по функциональному назначению
подразделяются на следующие группы:
• Травление органических материалов. Типичным примером здесь
   является вскрытие окон в экспонированной фоторезистивной маске
   (фоторезист - органический светочувствительный полимер) для
   последующего размерного травления нижележащего слоя.
• Травление неорганических материалов. Набор возможных процессов
   здесь очень широк и обусловлен широким набором неорганических
   материалов, применяемых в производстве интегральной кремниевой
   электроники. Среди таких процессов в первую очередь необходимо
   отметить размерное травление моно- и поликристаллического Si,
   диэлектрических пленок SiO2 и Si3N4, а также пленок некоторых
   металлов (Al, Cu, Au, W, Mo и др.), используемых для создания
   межэлементных соединений, контактов, промежуточных и
   согласующих слоев.
      При невысокой степени интеграции ИМС и при характерных
размерах элементов не ниже 10 мкм все перечисленные процессы могут
реализоваться методами жидкостного травления, при этом результат
травления является удовлетворительным по всей совокупности
выходных характеристик, таких как воспроизводимость, селективность
и анизотропия. Тем не менее, при переходе к субмикронной технологии
ИМС жидкостные методы травления становятся неприемлемыми в силу
двух основных причин: 1) жидкостное травление носит изотропный
характер, то есть скорость его одинакова по всем направлениям. Это
                               148