本文將系統介紹光阻的組成與作用、剝離的關鍵工藝及化學機理，并探討不同等離子體處理方法在光阻去除中的應用。

一、光阻（Photoresist，PR）的本質與作用

光阻是半導體制造過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：

圖形轉移：通過曝光顯影，在硅片表面形成納米級圖案，作為后續刻蝕或離子注入的掩膜。

保護作用：阻擋刻蝕劑或離子對非目標區域的損傷。

二、光阻剝離（PR Strip）

完成掩膜使命后的光阻需徹底去除，否則殘留物會導致：

后續工藝污染（如金屬沉積時引入缺陷）

器件短路或斷路（殘留光阻阻礙導電層連接）

可靠性下降（界面結合力劣化）

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

三、光阻剝離的工藝流程與化學機理

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。

關鍵步驟與材料：

1.氧氣等離子體（O? Plasma）

設備：反應離子刻蝕（RIE）或電感耦合等離子體（ICP）設備。

反應機理：活性氧攻擊光阻中的C-H鍵，生成CO、CO?和H?O揮發。

2.混合氣體增強剝離

CF?/O?混合氣體：增強對交聯光阻的刻蝕速率。

H?/N?混合氣體：減少對金屬層的氧化損傷。

(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：射頻功率100-500 W，持續1-5分鐘。

4.灰化產物排出：通過真空泵抽走氣態產物。