CS267575B1 - Způsob úpravy povrchu fotoresistových vrstev - Google Patents

Abstract

Řešení se týká způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev, a sice v případech, kdy po suchém leptáni v atmosféře obsahujicí fluorované uhlovodíky následuje mokré leptáni a oplachování povrchu. Podstata řešeni je v tom, že po suchém leptáni se polovodičová deska s fotoresistovou maskou exponuje bučí v plazmatu kyslíkem nebo dusíkem nebo postupné v plazmatu obou plynů. Tímto způsobem se zabráni při následujicim mokrém leptáni a oplachu odlupováni a trháni tenké povrchové vrstvy fotoresistu nasycené fluorem, což je výhodné, protože zbytky zmíněné tenké vrstvy bývají příčinou horši adheze následně ukládané vrstvy, například kovové.

Description

Vynález se týká způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev nesených polovodičovou deskou, a to v případech, kdy po suchém leptání povrchu v atmosféře obsahující fluorované uhlovodíky následuje mokré leptáni a oplachování.

V současnosti jsou známy různé technologie zpracování polovodičových součástek a integrovaných obvodů. Bejích základem je často tvarování tenkých vrstev dielektrických materiálů, kovů nebo i vlastního polovodičového materiálu pomocí světlocitlivého laku, tzv. fotoresistu. Pro tvarováni tenkých vrstev se obvykle používají dva způsoby. První způsob spočívá v leptání vrstev ve fotoresistové masce, druhý způsob spočivá v nánosu tenké vrstvy na fotoresietovou masku a následujícím odplavením nanesené tenké vrstvy i s fotoresistem, kde nanesená tenká vrstva, většinou kovová, zůstane na podkladu v místech, kde byly původně před nanesením výše uvedené tenké vrstvy otvory ve fotoresistu. Druhý způsob se někdy provádí tak, že se nejprve přes fotoresistovou masku proíéptá pod ní ležící vrstva a teprve potom se, jak již bylo uvedeno, nanáší dalši, většinou kovové, tenká vrstva, přičemž následuje již uvedené odplaveni horní vrstvy s fotoresistem. Pro leptáni vrstev přes fotoresistové masky podle právě uvedené modifikace druhého způsobu ss používá buB mokrých procesů s roztoky kyselin, zásad nebo jejich soli, anebo se použivá suchých procesů, tzv. suchého leptáni, e někdy se používá i kombinace obou procesů. Suché leptání se provádí v nízkoteplotním plazmatu reaktivního plynu generovaném vysokofrekvenčním polem s náhodným pohybem částic v pf-oudicim plynu nebo s urychlením částic elektrickým polem. Suché leptáni probíhá v atmosféře směsi fluorovaných uhlovodíků s kyslíkem nebo jen v atmosféře fluorovaných uhlovodíků. Uvedená atmosféra způsobuje na povrchu fotoresistové masky změny. Vytvoří se tenká povrchová vrstva nasycená fluorem, kde původní vazby C-H se mění na vazby C-F. Pokud se po suchém leptáni aplikuje mokré leptáni, dochází k odtrháváni tenké povrchové vrstvy, nasycené fluorem při předchozím suchém leptání, z povrchu fotoresistové masky. Vzhledem k velmi malé tloušíce tenké vrstvy nasycené fluorem nedojde k jejímu úplnému odplavení ani leptacím roztokem ani při vypíráni v deionizované vodě, ale roztrhané kusy této vrstvy zůstávají na povrchu fotoresistové masky i na povrchu otvorů. Potrhané kusy tenké povrchové vrstvy nasycené fluorem nejsou indikovány při vizuální kontrole, protože jsou těžko viditelné i pod mikroskopem, a způsobí v místech otvorů ve fotoresistové masce špatnou adhezi následně aplikovaných, např. kovových vrstev. V těchto případech po odplaveni kovu dojde k jeho odtrženi i v místech, kde by měl kovový motiv zůstat.

Uvedené nevýhody jsou odstraněny způsobem úpravy povrchu fotoresistových vrstev podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že po suchém leptání se polovodičová deska s fotoresistovou maskou exponuje buB v plazmatu kyslíku nebo dusíku nebo postupně v plazmatu obou plynů .

Tím se dosáhne odstranění nasycené tenké povrchové vrstvy na fotoresistové masce, takže následně nedochází k ukládáni zbytků zmíněné fluorem nasycené tenké povrchové vrstvy na místech otvorů ve fotoresistorové masce a nezhoršuje se tedy adheze dalších vrstev k podkladu.

Na přiloženém výkrese jsou v řezu znázorněny substráty s nanesenými vrstvami, postupně odlepíávanými. Na obr. 1 je polovodičová deska s dielektrickou vrstvou a t vrstvou fotoresistu s horním otvorem, na obr. 2 je situace z.obr. 1 po suchém odleptávání části dielektrické vrstvy s vytvořenou fluorem nasycenou tenkou povrchovou vrstvou,na obr. 3 Je situace dle obr. 2 po odstranění fluorem nasycené povrchové vrstvy a po mokrém leptáni s vytvořeným dolním otvorem v polovodičové desce, na obr. 4 Je situace dle obr. 3 po nanesení kovové vrstvy a na obr. 5 je situace dle obr. 4 po rozpuštění fotoresistové vrfctvy a jejím odplavení včetně jí nesené kovové vrstvy.

Na obr. 1 je polovodičová deska 1, opatřena dielektrickou vrstvou 2, na níž je nanesena vrstva 3 fotoresistu s vytvořeným horním otvorem 7.

Na obr. 2 je uspořádání z obr. _1 doplněno povrchovou vrstvou 4 na vrstvě 3. fotoresistu a současně Je vytvořen otvor v dielektrické vrstvě 3.

CS 267 575 Bl

- a.Na obr. 3 je v uspořádání z obr. 2 vytvořen dolní otvor 5 v polovodičové desce 1^.

Na obr. 4 je na uspořádání z obr. 3 nanesena kovová vrstva 5.

Na obr. 5 je zobrazena výsledná struktura, kde na polovodičová desce 1 je nanesena dielektrická vrstva £ a koxrová vrstva 6.

Způsobem úpravy povrchu fotoresistové vrstvy podle vynálezu je například následující postup tvarování kovové vrstvy Ti Pd Au pro hradlo tranzistoru MESFE, a to leptáním přes dielektrickou vrstvu 2 a vrstvu 2 fotoresistu, Na polovodičovou desku 2 ³⁰ nanese dielektrická vrstva 2» na kterou se pak nanese vrstva 3 fotoresistu, ve které se některou z litografických technik vytvoří horní otvor 7. Následuje suché leptání dielektrické vrstvy 2. Přitom se vytvoří na povrchu vrstvy 2 fotoresistu fluorem nasycená tenká povrchová vrstva 4. Následuje odstraněni povrchové vrstvy 4 postupným působením plazmatem dusíku a kyslíku. Po odstranění povrchové vrstvy 4 následuje mokré leptáni, při kterém se vylěptá v polovodičové desce 2 dolní otvor 5. Dále se nanese ve vakuu kovová vrstva 6. Ponořením polovodičové desky 2 s vrstvami 2, 3 a 6 do vhodného rozpouštědla a působením ultrazvukového pole dojde k rozpuštění vrstvy 2 fotoresistu a odplavení kovové vrstvy 6 v místech, kde byla nanesena na vrstvu 3 fotoresistu. V místě dolního otvoru 5 kovová vrstva 6 v požadovaném tvaru zůstane.

Předmět vynálezu je využitelný- v oboru zpracovánipdlovodičových součástek, a to v případě, kdy je třeba odstranit fluorem nasycenou tenkou povrchovou vrstvu z povrchu fotoresistové masky.

Claims (1)

1. Způsob ůaravy povrchu fotoresistových vrstev nesených polovodičovou deskou, vystavených působení suchého leptáni v atmosféře obsahující fluorované uhlovodíky, po kterém následuje ipokré leptáni, vyznačený tím, že po suchém leptání se polovodičová deska s fotoresistovou maskou exponuje bučJ v plazmatu kyslíku nebo dusíku nebo postupně v plazmatu obou plynů,