本文將系統(tǒng)介紹光阻的組成與作用、剝離的關(guān)鍵工藝及化學(xué)機(jī)理，并探討不同等離子體處理方法在光阻去除中的應(yīng)用。

一、光阻（Photoresist，PR）的本質(zhì)與作用

光阻是半導(dǎo)體制造過(guò)程中用于光刻工藝的核心材料。它由高分子樹脂、光敏劑、溶劑及添加劑組成。其特性直接影響芯片圖形化的精度。

光阻的作用：

圖形轉(zhuǎn)移：通過(guò)曝光顯影，在硅片表面形成納米級(jí)圖案，作為后續(xù)刻蝕或離子注入的掩膜。

保護(hù)作用：阻擋刻蝕劑或離子對(duì)非目標(biāo)區(qū)域的損傷。

二、光阻剝離（PR Strip）

完成掩膜使命后的光阻需徹底去除，否則殘留物會(huì)導(dǎo)致：

后續(xù)工藝污染（如金屬沉積時(shí)引入缺陷）

器件短路或斷路（殘留光阻阻礙導(dǎo)電層連接）

可靠性下降（界面結(jié)合力劣化）

剝離目標(biāo)：徹底清除光阻，同時(shí)避免損傷硅片表面材料（如金屬、氧化物、低k介質(zhì)等）。

三、光阻剝離的工藝流程與化學(xué)機(jī)理

原理：利用等離子體中的活性自由基轟擊光阻，切斷高分子鏈。

關(guān)鍵步驟與材料：

1.氧氣等離子體（O? Plasma）

設(shè)備：反應(yīng)離子刻蝕（RIE）或電感耦合等離子體（ICP）設(shè)備。

反應(yīng)機(jī)理：活性氧攻擊光阻中的C-H鍵，生成CO、CO?和H?O揮發(fā)。

2.混合氣體增強(qiáng)剝離

CF?/O?混合氣體：增強(qiáng)對(duì)交聯(lián)光阻的刻蝕速率。

H?/N?混合氣體：減少對(duì)金屬層的氧化損傷。

(CH)x+O--CO?+H?O,

CxSiyOz+F--CO?+SiF4+O?Cx

流程示例：

1.真空腔室加載：硅片置于等離子體反應(yīng)腔。

2.氣體注入：通入O?（或混合氣體），氣壓5-50 mTorr。

3.等離子體激發(fā)：射頻功率100-500 W，持續(xù)1-5分鐘。

4.灰化產(chǎn)物排出：通過(guò)真空泵抽走氣態(tài)產(chǎn)物。