去除互嵌的厚光刻胶–各项同性微波等离子体的一个案例
微波等离子体是去除厚光刻胶的理想方案,如微机械和微机电系统(MEMS)的2D和3D结构里的厚胶。 微波(MW)等离子体相对于RF等离子体的这一优势至关重要:有机材料被清除时,不会损坏或改变之下的层与结构。
微波等离子体-光刻胶的各向同性快速去除
尽管RF等离子体是蚀刻薄层的最常用方法,但因其各向异性(方向性)的性质,从2D和3D结构中去除厚光刻胶并不理想。 RF等离子体中产生的反应性物质被导向基板方向,因此不能去除3D结构中的光刻胶(抗蚀剂),即如果有避免其直接暴露的保护层的话。 另外,溅射产生的热传导,将导致厚光刻胶(PR)受热变厚,在各向异性蚀刻时聚合。
Muegge的远端微波等离子体解决了这些问题
- 在远端源之外不会产生等离子体,只有自由基会到达基板。 因此,对于需要绝对避免物理影响(如离子轰击和高热负荷)的应用而言,MW辅助远程等离子体系统是理想的选择:不会发生聚合或碳化,甚至可以从大多数敏感表面(例如传感器)上去除抗蚀剂。
- 产生的自由基仅在基材表面上引发化学反应。 结果,热负荷极低,从而使各向同性蚀刻既有高速率、又无损伤。
MW辅助等离子体工艺的优势
MEMS的制造需要各种PR(光刻胶)去除。 微波等离子体既能在高选择比下调节高去除率,也能在CF4和O2敏感材料顶部进行刻蚀。 MW辅助等离子体专为快速蚀刻而不损害基板的敏感物而设计。 它能在高选择比下,以高速(> 200um / h)完全去除抗蚀剂,而不会改变底层。 产生的自由基仅在表面上进行化学反应,导致在极低的热负荷下、进行高速率的纯化学蚀刻,从而对基材保持了最低限度影响。 在基材层面没有能测量到的电场和离子,因此不会发生等离子体对关键结构的充电损伤。
MW辅助等离子体由于工艺气体(如CF4)几乎完全分解,非常符合环保要求。