CS269152B1 - Způsob úpravy povrehu fotorasistových vrstev nanesených na polovodičové desce - Google Patents

Abstract

ieSení se týká způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev nanesených na polovodičové dasoa v případech, kdy po suchém leptání v atmosféře obsahující fluorované uhlovodíky, následuj· mokrá leptání a oplachování povrchu. Podstata řešeného problému spočívá v tom, že po suchém leptání se polovodičová deska podrobí v plazmatu argonu fyzikálnímu působení bombardováním v elektrickém poli urychlenými ionty argonu. Způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev lée využít v oboru· zpracování a výroby polovodičových součástek a přináší výhody spolehlivého a plně raprodukovatelného odstranění tenké, povrchové, fluorem nasycené vretvy s povrchu fotorssistové vretvy, takže se nezhoršuje adheze dalších vrstev nanesených na povrch substrátu v otvorech v polovodičové desos, což má za následek vyšší výtěžnost bezporuchových čipů na polovodičové desce ve srovnání se současným stavem techniky

Description

Vynález se týká způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev nanesených na polovodičové desce, a to v případech, kdy po suchém leptání povrchu v atmosféře obsahující fluorované uhlovodíky následuje mokré leptání a oplachování.

V současnosti jsou známy různé technologie zpracování polovodičových součástek a integrovaných obvodů. Jejich základem je často tvarování tenkých vrstev dielektrických materiálů, kovů nebo i vlastního polovodičového materiálu pomocí světlocitlivého laku, tzv. fotoresistu. Pro tvarování tenkých vrstev se obvykle používají dva způsoby. První způsob spočívá v leptání vrstev ve fotoresistové masce, druhý způsob spočívá v nánosu tenké vrstvy na fotoresistovou masku a následující: odplavení 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 proleptá pod ní ležící vrstva a teprve potom se, jak?již bylo uvedeno, nanáěí další, většinou kovová, tenká vrstva, přičemž následuje již- uvedené odplavení horní vrstvy s fotoresistem. Pro leptání vrstev přes fotoresistové masky, podle právě uvedené modifikace druhého způsobu se používá bud mokrých procesů s roztoky kyselin, zásad nebo jejich solí, anebo se používá suchých procesů, tzv. suchého leptání, a někdy se používá i kombinace obou procesů. Suché leptání se provádí v nízkoteplotním plazmatu reaktivního plynu generovaném vysokofrekvenčním polen s náhodným pohybem částic v proudícím plynu nebo s urychlením částic elektrickým polem. Suché leptání probíhá v atmosféře směsi fluorovaných uhlovodíků a kyslíkem nebo jen y atmosféře fluorovaných uhlovodíků. Uvedená atmosféra způsobuje na povrchu fotoresistové masky změny. Vytvoří se tenká povrchová vrstva nasycená fluorem, kdo původní vazby C-H se mění na vazby C-ř. Pokud se po suchém leptání aplikuje mokré leptání, dochází k odtrhávání tenké povrchové vrstvy ndayeené fluorem po předchozím suchém leptání, z povrchu fotoresistové masky. Potrhané kusy tenké povrchové . vrstvy nasycené fluorem nejsou dokonale odplaveny ani indikovány při vizuální kontrole, protože jsou těžko viditelné i pod mikroskopem a způsobují na povrchu substrátu v otvorech fotoresistové masky nedokonalou adhezi následně aplikovaných, např. kovových vrstev. V těchto místech pak dochází, po odplavení kovu s fotoresistovou vrstvou, k odtržení kovového motivu i v místě, kde měl být zachován. Exponujeme-li po suchém leptání polovodičovou desku s fotoresistovou maskou, bud v plazmatu kyslíku nebo dusíku nebo postupně v plazmatu obou plynů, což je čistě chemický způsob leptání, nedochází vždy spolehlivě anebo reprodukovatelně k odstranění tenké, fluorem nasycené vrstvy fotoresistu a její-zbytky, způsobují podobně jako v předchozím případě, nedokonalou adhezi následovně aplikovaných vrstev, což má za následek snížení výtěžnosti čipů na polovodičové desce. Pravděpodobnou příčinou nejisté reprodukovatelnosti procesu je nestejné složení tenké, fluorem nasycené -vrstvy fotoresistu v jednotlivých Šaržích.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob úpravy povrchu fotoresistových vrstev nanesených na polovodičové desce podle vynálezu, jehož podstata spočívá v tom, že po suchém leptání se polovodičová deska s fotoresistovou vrstvou podrobí v plazmatu argonu fyzikálnímu působení bombardováním v elektrickém poli urychlenými ionty argonu.

Uvedený způsob úpravy fotoresistových vrstev přináší výhody spolehlivého a plně reprodukovatelného odstranění tenké, povrchové, fluorem nasycené vrstvy z povrchu fotoresistové masky, nezhoršuje se proto edheze dalších vrstev nanesených na povrchu substrátu v otvorech fotoresistové masky, takže, se dosáhne vyšší výtěžnosti čipů na polovodičové desce. '

Na přiloženém výkrese jsou na obr. 1 až obr. 5 znázorněny polovodičové desky s nanesenými vrstvami, postupně upravovanými.

Na obr. 1 je polovodičová deska 1, dielektrická vrstva £ a fotoresistové vrstva J., ve které je vytvořen horní otvor 2..

Na obr. 2 je znázorněn stav z obr. 1 po suchém odleptání části dielektrické vrst2

CS 269 152 Bl vy 2. pod hornin otvorem 1 a e vytvořenou tenkou, fluorem nasycenou povrchovou vrstvou £ na fotoresistové masce

Na obr. 3 je znázorněn stav z obr. 2 po odstranění tenká, fluorem nasyceně povrchové vrstvy £ a po mokrán leptání s vyleptaným dolním otvorem í ^v polovodičové desce 1.

Na obr. 4 je znázorněn stav z obr. 3 s nanesenou kovovou vrstvou

Na obr, 5 je znázorněn stav * obr. 4 po rozpuštění fotoresistové vrstvy £ a jejím odplavení zároveň s Částí kovové vrstvy £, na ní nanesené.

Jako příklad způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev nanesených na polovodičové desce lze uvést následující postup tvarování kovové vrstvy Ti-Pt-Au pro hradlo tranzistoru MESFET a to leptáním přes dielektrickou vrstvu a fotoresletovou masku. Na polovodičovou desku X se nanese dielektrická vrstva £, na kterou se pak nanese fotoresistové vrstva 1, v níž se za použití některé se známých litografických technologií otevře horní otvor 2· Následuje suché leptání dielektrická vrstvy 2» přičemž se vytvoří na povrchu fotoresistové vrstvy £ tenká, fluorem nasycená povrchová vrstva £. Ta následovně se odstraní tak, že se podrobí , v plazmatu argonu fyzikálnímu působení bombardováním v elektrickém poli urychlenými ionty argonu, které se může provést ve stejné aparatuře, pokud byl použit fýzikálně-chemický způsob suchého leptání, nebo v jiné aparatuře bez ohledu na předchozí;způsob suchého leptání. Po odstranění tenké, fluorem.nasycené vrstvy £ následuje mokré leptání, při němž se vyleptá v polovodičové desce 1 dolní otvor 2 & pak ee nanese ve vakuu kovová vrstva Ponořením polovodičové desky χ a vrstvami 2, J a 6 do běžného rozpouštědla & působením ultrazvukového pole dojde k rozpuštění a odplavení fotoresistové vrstvy £ a tím i k odplavení kovové vrstvy £ v místech, kde byla nanesena na fotoresistovou vrstvu 2· V místě dolního otvoru 2 kovová vrstva £ ve vytvořeném tvaru zůstane.

Způsobu úpravy povrchu fotoresistových vrstev podle vynálezu lze využít v oboru zpracování * výroby polovodičových součástek tam, kde je třeba odstranit tenkou, fluorem nasycenou.vrstvu s povrchu fotoresistové masky.

Claims (1)

1. ' ' PŘEDMĚT V I X 1 L S Z U

   Způsob úpravy povrchu fotoresistových vrstev nanesených na polovodičové desce, vystavených působení suohého leptání v atmosféře obsahující fluorované uhlovodíky, po kterém má následovat mokré leptání, vyznačující se tím, že po suchém leptání se polovodičová deska (1) s fotoresistovou vrstvou (3) podrobí v plazmatu argonu fyzikálnímu působení bombardováním v elektrickém poli urychlenými ionty argonu.