濕法刻蝕是化學清洗方法中的一種,是化學清洗在半導體制造行業中的應用,是用化學方法有選擇地從硅片表面去除不需要材料的過程。其基本目的是在涂膠的硅片上正確地復制掩膜圖形,有圖形的光刻膠層在刻蝕中不受到腐蝕源明顯的侵蝕,這層掩蔽膜用來在刻蝕中保護硅片上的特殊區域而選擇性地刻蝕掉未被光刻膠保護的區域。從半導體制造業一開始,濕法刻蝕就與硅片制造聯系在一起。雖然濕法刻蝕已經逐步開始被法刻蝕所取代,但它在漂去氧化硅、去除殘留物、表層剝離以及大尺寸圖形刻蝕應用等方面仍然起著重要的作用。與干法刻蝕相比,濕法刻蝕的好處在于對下層材料具有高的選擇比,對器件不會帶來等離子體損傷,并且設備簡單。刻蝕流片的速度與刻蝕速率密切相關噴淋流量的大小決定了基板表面藥液置換速度的快慢。刻蝕成了通過溶液、反應離子或其它機械方式來進行剝離、去除材料的一種統稱。吉林Si材料刻蝕公司
電子元器件產業作為電子信息制造業的基礎產業,其自身市場的開放及格局形成與國內電子信息產業的高速發展有著密切關聯,目前在不斷增長的新電子產品市場需求、全球電子產品制造業向中國轉移、中美貿易戰加速國產品牌替代等內外多重作用下,國內電子元器件分銷行業會長期處在活躍期,與此同時,在市場已出現的境內外電子分銷商共存競爭格局中,也誕生了一批具有新商業模式的電子元器件分銷企業,并受到了資本市場青睞。中國微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務行業協會秘書長古群表示5G時代下微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務產業面臨的機遇與挑戰。認為,在當前不穩定的國際貿易關系局勢下,通過2018一2019年中國電子元件行業發展情況可以看到,被美國加征關稅的微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務產品的出口額占電子元件出口總額的比重只為10%。佛山半導體材料刻蝕工藝刻蝕技術主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。
等離子刻蝕是將電磁能量(通常為射頻(RF))施加到含有化學反應成分(如氟或氯)的氣體中實現。等離子會釋放帶正電的離子來撞擊晶圓以去除(刻蝕)材料,并和活性自由基產生化學反應,與刻蝕的材料反應形成揮發性或非揮發性的殘留物。離子電荷會以垂直方向射入晶圓表面。這樣會形成近乎垂直的刻蝕形貌,這種形貌是現今密集封裝芯片設計中制作細微特征所必需的。一般而言,高蝕速率(在一定時間內去除的材料量)都會受到歡迎。反應離子刻蝕(RIE)的目標是在物理刻蝕和化學刻蝕之間達到較佳平衡,使物理撞擊(刻蝕率)強度足以去除必要的材料,同時適當的化學反應能形成易于排出的揮發性殘留物或在剩余物上形成保護性沉積。采用磁場增強的RIE工藝,通過增加離子密度而不增加離子能量(可能會損失晶圓)的方式,改進了處理過程。
隨著光刻膠技術的進步,只需要一次涂膠,兩次光刻和一次刻蝕的雙重光刻工藝也成為可能。浸沒光刻和雙重光刻技術在不改變193nm波長ArF光刻光源的前提下,將加工分辨率推向10nm的數量級。與此同時,這兩項技術對光刻膠也提出了新的要求。在浸沒工藝中;光刻膠首先不能與浸沒液體發生化學反應或浸出擴散,損傷光刻膠自身和光刻鏡頭;其次,光刻膠的折射率必須大于透鏡,液體和頂部涂層。因此光刻膠中主體樹脂的折射率一般要求達到1.9以上;接著,光刻膠不能在浸沒液體的浸泡下和后續的烘烤過程中發生形變,影響加工精度;較后,當浸沒工藝目標分辨率接近10nm時,將對于光刻膠多個性能指標的權衡都提出了更加苛刻的挑戰。浸沒ArF光刻膠制備難度大于干性ArF光刻膠,是ArF光刻加工分辨率突破45nm的關鍵之一。光刻噴嘴噴霧模式和硅片旋轉速度是實現硅片間溶解率和均勻性的可重復性的關鍵調節參數。物理和化學綜合作用機理中,離子轟擊的物理過程可以通過濺射去除表面材料,具有比較強的方向性。
在微細加工中,刻蝕和清洗處理過程包括許多內容。對于適當取向的半導體薄片的鋸痕首先要機械拋光,以除去全部的機械損傷,之后進行化學刻蝕和拋光,以獲得無損傷的光學平面。這種工藝往往能去除以微米級計算的材料表層。對薄片進行化學清洗和洗滌,可以除去因操作和貯存而產生的污染,然后用熱處理的方法生長Si0(對于硅基集成電路),或者沉積氮化硅(對于砷化鎵電路),以形成初始保護層。刻蝕過程和圖案的形成相配合。廣東省科學院半導體研究所。半導體材料刻蝕加工廠等離子體刻蝕機要求相同的元素:化學刻蝕劑和能量源。反應離子刻蝕(RIE)是當前常用技術路徑,屬于物理和化學混合刻蝕。天津GaN材料刻蝕
干法刻蝕優點是:靈活性。吉林Si材料刻蝕公司
鋁膜濕法刻蝕:對于鋁和鋁合金層有選擇性的刻蝕溶液是居于磷酸的。遺憾的是,鋁和磷酸反應的副產物是微小的氫氣泡。這些氣泡附著在晶圓表面,并阻礙刻蝕反應。結果既可能產生導致相鄰引線短路的鋁橋連,又可能在表面形成不希望出現的雪球的鋁點。特殊配方鋁刻蝕溶液的使用緩解了這個問題。典型的活性溶液成分配比是:16:1:1:2。除了特殊配方外,典型的鋁刻蝕工藝還會包含以攪拌或上下移動晶圓舟的攪動。有時聲波或兆頻聲波也用來去除氣泡。按材料來分,刻蝕主要分成三種:金屬刻蝕、介質刻蝕、和硅刻蝕。吉林Si材料刻蝕公司