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后段工艺干法去除光刻胶研究
一、引言
光刻胶是微电子工业领域中不可或缺的材料，它可被应用于集成电路制造、MEMS制造、光子学等。但是，当光刻胶在微电子加工中完成其任务后，需要对其进行去除。在早期的微电子生产过程中，湿法去除是最常用的方法。但是随着微电子工艺的进步、器件的发展以及对环境保护的重视，干法去除逐渐被广泛接受。
本文将介绍光刻胶干法去除的概述和主要技术，以及目前该领域的研究工作，并重点介绍了光化学法、氧/氮气气氛下等离子体法和气体光化学法等三种干法去除技术。
二、光刻胶干法去除的概述
干法去除是一种无液体介质的技术，即将工艺描述转化为气体、固体或等离子体等形式。相对于湿法去除技术，干法去除优势在于去除速度快、对环境污染小、破坏性小，效率高，可以有效地保护器件表面和材料本身性能。
通常，光刻胶干法去除主要采用的技术包括：热解技术、借助气氛的等离子体法、光化学法、等离子体刻蚀法、激光去除法、气体光化学法、浆料去除法等。
三、主流光刻胶干法去除技术
1.光化学法
光化学法是通过光化学反应使光刻胶分解为气体和小分子，从而实现去除。其反应公式为：
S+hν→e^-+S*
S*+O2→SO2
S*+N2→SN2
其中，S代表光刻胶材料，hν代表光子能量，S*代表激发态材料，e^-代表电子。
尤其是紫外光激发，可以使光刻胶快速分解，最大限度地减少热量与光刻胶之间的接触，避免了胶体老化，保证良率，减少了工艺对样品表面的影响，并且对不同种类的光刻胶自适应性较好。因此，光化学法在光刻胶干法去除技术中得到了广泛应用。
2.氧/氮气气氛下等离子体法
使用氧或氮气作为等离子体气体，在低温等离子体环境中氧化或氮化光刻胶，将其变成小分子，从而使光刻胶得以去除。这种方法是一种温和的去除方式，对器件表面和材料的损伤最小。
此外，氮气气氛下等离子体法也可以高效去除光刻胶。该方法中，等离子体气氛中氨气（NH3）在混合气中增加，可以通过与光刻胶的等离子体反应轻松去除。与氧气气氛下等离子体法不同，氮气气氛下等离子体法是一种低途径能去除技术。
3.气体光化学法
气体光化学法使用气相反应，将光刻胶产生的分解产物移除。该方法可以通过催化剂改变反应的动力学和温度，从而控制反应过程，但高能量光会产生不受控制的副反应，从而对器件造成不良影响。因此，提高光能量利用率和反应动力学平衡是气体光化学法研究的重点。
四、结论
本文重点介绍了光化学法、氧/氮气气氛下等离子体法和气体光化学法等三种光刻胶干法去除技术，这些技术都在微电子加工的各个领域得到了广泛应用。目前，这些技术已经非常成熟，它们的工艺流程和设备已经被制造商和研究人员验证过。未来，为适应更多不同类型的微电子器件，需要继续研究和改进这些方法，不断提高光刻胶干法去除的效率和适用范围。