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半导体制程ASHING(灰化)

作者:小编2025-03-31 09:55:10

一、ASHING 的原理:

ASHING(灰化)是一种利用等离子体将光刻胶(Photoresist)去除的干法工艺。光刻和刻蚀(Etching)之后,晶圆表面会残留光刻胶,需要通过灰化去除干净,以确保后续制程不被污染。


二、常用的化学物质(反应气体):

气体名称化学式作用说明
氧气O₂最常用,氧化光刻胶有机物生成气体
臭氧O₃氧化能力更强,可用于低温处理
三氟甲烷CHF₃控制选择性、可能形成聚合层辅助或抑制反应
氩气Ar提供等离子体能量、物理轰击作用
氮气N₂控制反应气氛,抑制过度氧化
氢气H₂有时用于调整反应速率和选择性

⚗️ 三、典型化学反应:

以氧气等离子体(O₂ plasma)为主的灰化反应如下:

氧化反应:

光刻胶中的有机物(碳氢聚合物)被氧自由基氧化为挥发性气体:

CxHy + O* → CO↑ + CO₂↑ + H₂O↑

含氟气体(如 CHF₃)辅助时:

会形成 CFx 自由基,可改变表面反应特性,但也可能沉积聚合层,抑制或保护特定区域。


⚠️ 四、注意事项:

  • 光刻胶种类(正胶、负胶、厚胶等)影响灰化效率。

  • 过度灰化可能损伤底层薄膜(如 Low-k 材料、氧化层)。

  • 工艺参数如功率、压力、气体比例需严格控制。