材料的濕法化學刻蝕,包括刻蝕劑到達材料表面和反應產物離開表面的傳輸過程,也包括表面本身的反應。如果刻蝕劑的傳輸是限制加工的因素,則這種反應受擴散的限制。吸附和解吸也影響濕法刻蝕的速率,而且在整個加工過程中可能是一種限制因素。半導體技術中的許多刻蝕工藝是在相當緩慢并受速率控制的情況下進行的,這是因為覆蓋在表面上有一污染層。因此,刻蝕時受到反應劑擴散速率的限制。污染層厚度常有幾微米,如果化學反應有氣體逸出,則此層就可能破裂。濕法刻蝕工藝常常有反應物產生,這種產物受溶液的溶解速率的限制。為了使刻蝕速率提高,常常使溶液攪動,因為攪動增強了外擴散效應。多晶和非晶材料的刻蝕是各向異性的。然而,結晶材料的刻蝕可能是各向同性,也可能是各向異性的,它取決于反應動力學的性質。晶體材料的各向同性刻蝕常被稱作拋光刻蝕,因為它們產生平滑的表面。各向異性刻蝕通常能顯示晶面,或者使晶體產生缺陷。因此,可用于化學加工,也可作為結晶刻蝕劑。干法刻蝕優點是:可控性。福建半導體材料刻蝕加工廠商
刻蝕工藝:把未被抗蝕劑掩蔽的薄膜層除去,從而在薄膜上得到與抗蝕劑膜上完全相同圖形的工藝。在集成電路制造過程中,經過掩模套準、曝光和顯影,在抗蝕劑膜上復印出所需的圖形,或者用電子束直接描繪在抗蝕劑膜上產生圖形,然后把此圖形精確地轉移到抗蝕劑下面的介質薄膜(如氧化硅、氮化硅、多晶硅)或金屬薄膜(如鋁及其合金)上去,制造出所需的薄層圖案。刻蝕就是用化學的、物理的或同時使用化學和物理的方法,有選擇地把沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜層除去,從而在薄膜上得到和抗蝕劑膜上完全一致的圖形。刻蝕技術主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。干法刻蝕主要利用反應氣體與等離子體進行刻蝕;濕法刻蝕主要利用化學試劑與被刻蝕材料發生化學反應進行刻蝕。在工藝中可能會對一個薄膜層或多個薄膜層執行特定的刻蝕步驟。江西硅材料刻蝕外協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。
在平板顯示行業;主要使用的光刻膠有彩色及黑色光刻膠、LCD觸摸屏用光刻膠、TFT-LCD正性光刻膠等。在光刻和蝕刻生產環節中,光刻膠涂覆于晶體薄膜表面,經曝光、顯影和蝕刻等工序將光罩(掩膜版)上的圖形轉移到薄膜上,形成與掩膜版對應的幾何圖形。在PCB行業;主要使用的光刻膠有干膜光刻膠、濕膜光刻膠、感光阻焊油墨等。干膜是用特殊的薄膜貼在處理后的敷銅板上,進行曝光顯影;濕膜和光成像阻焊油墨則是涂布在敷銅板上,待其干燥后進行曝光顯影。激光直寫光刻EUV系統將反射式掩模版上的集成電路幾何圖形投影成像到硅片表面的光刻膠中,形成光刻圖形。
在刻蝕環節中,硅電極產生高電壓,令刻蝕氣體形成電離狀態,其與芯片同時處于刻蝕設備的同一腔體中,并隨著刻蝕進程而逐步被消耗,因此刻蝕電極也需要達到與晶圓一樣的半導體級的純度(11個9)。芯片工藝的迭代發展,離不開上游產業的制造水平提升。在刻蝕過程中,為了讓晶圓表面面向刻蝕的深度均勻一致,硅單晶電極的面積必須要大于被加工的晶圓面積,所以,目前主流的先進刻蝕機,硅電極的直徑趨于向更大尺寸發展,一般來說,45nm至7nm線寬的12英寸的晶圓,對應的刻蝕用單晶硅材料尺寸通常在14英寸以上,較大直徑要求達到19英寸。并且,越是先進制程,越追求刻蝕的極限線寬,這樣,對硅電極的材料內在缺陷、面向均勻性的要求,也提高了許多。光刻膠又稱光致抗蝕劑,是一種對光敏感的混合液體。
在半導體制造中有兩種基本的刻蝕工藝:干法刻蝕和濕法腐蝕。干法刻蝕是把硅片表面曝露于氣態中產生的等離子體,等離子體通過光刻膠中開出的窗口,與硅片發生物理或化學反應(或這兩種反應),從而去掉曝露的表面材料。干法刻蝕是亞微米尺寸下刻蝕器件的較重要方法。而在濕法腐蝕中,液體化學試劑(如酸、堿和溶劑等)以化學方式去除硅片表面的材料。濕法腐蝕一般只是用在尺寸較大的情況下(大于3微米)。濕法腐蝕仍然用來腐蝕硅片上某些層或用來去除干法刻蝕后的殘留物。二氧化硅濕法刻蝕:較普通的刻蝕層是熱氧化形成的二氧化硅。等離子體刻蝕機就要求相同的元素:化學刻蝕劑和能量源。廣東半導體材料刻蝕平臺
干法刻蝕優點:細線條操作安全,易實現自動化,無化學廢液,處理過程未引入污染,潔凈度高。福建半導體材料刻蝕加工廠商
刻蝕工藝去除晶圓表面的特定區域,以沉積其它材料。“干法”(等離子)刻蝕用于形成電路,而“濕法”刻蝕(使用化學浴)主要用于清潔晶圓。干法刻蝕是半導體制造中較常用的工藝之一。開始刻蝕前,晶圓上會涂上一層光刻膠或硬掩膜(通常是氧化物或氮化物),然后在光刻時將電路圖形曝光在晶圓上。刻蝕只去除曝光圖形上的材料。在芯片工藝中,圖形化和刻蝕過程會重復進行多次,貴州深硅刻蝕材料刻蝕價錢,貴州深硅刻蝕材料刻蝕價錢。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。福建半導體材料刻蝕加工廠商