四氟化碳（CF4）等含氟氣體等離子去膠工藝中的作用
文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發表時間：2022-11-21
經過刻蝕或者離子注入之后,已經不再需要光刻膠做為保護層,因此可以將光刻膠從硅片的表面除去,這一步驟稱為去膠。在微電子器件的制造過程中,去膠占有很重要的地位,根據統計有三分之一的工藝都要用到光刻膠去除。
在集成電路工藝中,去膠的方法包括濕法去膠和干法去膠,年以前以濕法去膠為主,在濕法去膠中又分為有機溶液去膠和無機溶液去膠。
使用有機溶液去膠,主要是使光刻膠溶于有機溶液中,從而達到去膠的目的。有機溶液去膠中使用的溶劑主要有丙酮和芳香族的有機溶劑。無機溶劑去膠的原理是利用光刻膠本身也是有機物的特點(主要由碳和氫等元素構成的化合物),通過使用一些無機溶液如和(H2SO4和H2O2)等,將光刻膠中的碳元素氧化成為二氧化碳,這樣就可以把光刻膠從硅片的表面上除去。
干法等離子去膠工藝
等離子體又叫做電漿,是由部分電子被剝奪后的原子及原子被電離后產生的正負帶電粒子組成的離子化氣體狀物質。氣體中總存在一些微量的自由電子,在外電場的作用下,這些電子便加速運動。當電子在外電場中獲得足夠的能量后與氣體分子發生碰撞時,可以使氣體分子電離而發射出二次電子,這些二次電子又可進一步與氣體分子發生碰撞電離,產生更多的電子和離子在這同時,由于又存在電子與離子相復合的逆過程,電離與復合這兩個過程最終必將達到一種平衡狀態,出現穩定的輝光放電現象,形成穩定的等離子體。
干法去膠也叫等離子體去膠,等離子去膠法,去膠氣體一般為氧氣。其工作原理是將硅片置于真空反應系統中,通入少量氧氣,加上高壓,由高頻信號發生器產生高頻信號,使真空腔體內形成強的電磁場,由于正離子質量太大,不能對電磁場的變化做出快速響應,因此一般忽略正離子的運動。而電子在環形電場的加速下運動,同時還受到磁場洛侖茲力的作用?？紤]到電子在等離子體中與其它粒子不斷碰撞,其運動軌跡為環繞軸向對稱的一些不規則的類圓周運動。電子在電場的不斷加速下達到很高的速度,當它與中性粒子分子或原子相撞擊時足以發生彈性碰撞。此時,電子的能量將轉化為中性粒子的內能,這樣使中性粒子電離或激發到較高能級。而新產生的電子,只要交變電場的頻率小于電子與中性粒子的碰撞頻率,它就會在交變電場的作用下加速,再去撞擊其它中性粒子,電子的這種級聯碰撞最終使氣體產生并維持等離子體放電。氧氣電離,形成氧離子、活化的氧原子、氧分子和電子等混合物的等離子體的輝光柱?；罨趸顫姷脑討B氧可以迅速地將聚酞亞胺膜氧化成為可揮發性氣體、和,被機械泵抽走,這樣就把硅片上的聚酞亞胺膜去除了。這個過程也叫光刻膠的灰化。等離子去膠的優點是去膠操作簡單、去膠效率高、表面干凈光潔、無劃痕、成本低、環保。
等離子去膠機中氧原子與光刻膠的反應-NAENPLASMA
四氟化碳（CF4）等含氟氣體等離子去膠工藝中的作用
在常溫常壓下，CF4是一種穩定的氣體，但是在高溫、低壓和等離子體中，CF4被解離生成了極具活性的氟離子。
為高能離子注入或高密度等離子干法刻蝕后，光刻膠會產生局硬化，傳統的氧等離子體去膠法難以完全去除全部的光刻膠，極易產生一些光刻膠的殘留。對此，人們通常會向氧離子體中添加少量的含氟的氣體（如CF4或C2F6）以增加去除這種較硬的光刻膠殘留。
同時，F的自由基化學活性很高，在電離過程中不斷地與光刻膠中H發生化學反應而生成氟化氫（HF），促進了O2與有機物反應，生成的氣態物質最終被清洗氣體（N2）通過抽壓方式排出。
以上資料由NAENPLASMA整理編輯，轉載請注明出處。干法去膠是用等離子體將光刻膠剝除，相對于濕法去膠，干法去膠的效果更好、速度更快。在現代集成電路制造中，干法等離子去膠工藝加氟（如CF4等）可有效地提高去除光刻膠的能力，特別是在離子注入之后的去膠工藝，含氟氣體產生的氟離子可以防止光刻膠硬化。
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