刻蝕也可以分成有圖形刻蝕和無圖形刻蝕。有圖形刻蝕采用掩蔽層(有圖形的光刻膠)來定義要刻蝕掉的表面材料區域,只有硅片上被選擇的這一部分在刻蝕過程中刻掉。有圖形刻蝕可用來在硅片上制作多種不同的特征圖形,包括柵、金屬互連線、通孔、接觸孔和溝槽。無圖形刻蝕、反刻或剝離是在整個硅片沒有掩模的情況下進行的,這種刻蝕工藝用于剝離掩模層。反刻是在想要把某一層膜的總的厚度減小時采用的(如當平坦化硅片表面時需要減小形貌特征)。廣東省科學院半導體研究所。同樣的刻蝕條件,針對不同的刻蝕暴露面積,刻蝕的速率會有所不一樣??涛g用單晶硅材料和芯片用單晶硅材料在制造環節上有諸多相似之處。甘肅ICP材料刻蝕價格
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??涛g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??涛g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;濕法刻蝕主要是利用化學試劑與被刻蝕材料發生化學反應進行刻蝕。廣州Si材料刻蝕技術干法刻蝕優點是:無化學廢液。
雙等離子體源刻蝕機加裝有兩個射頻(RF)功率源,能夠更精確地控制離子密度與離子能量。位于上部的射頻功率源通過電感線圈將能量傳遞給等離子體從而增加離子密度,但是離子濃度增加的同時離子能量也隨之增加。下部加裝的偏置射頻電源通過電容結構能夠降低轟擊在硅表面離子的能量而不影響離子濃度,從而能夠更好地控制刻蝕速率與選擇比。原子層刻蝕(ALE)為下一代刻蝕工藝技術,能夠精確去除材料而不影響其他部分。隨著結構尺寸的不斷縮小,反應離子刻蝕面臨刻蝕速率差異與下層材料損傷等問題。原子層刻蝕(ALE)能夠精密控制被去除材料量而不影響其他部分,可以用于定向刻蝕或生成光滑表面,這是刻蝕技術研究的熱點之一。目前原子層刻蝕在芯片制造領域并沒有取代傳統的等離子刻蝕工藝,而是被用于原子級目標材料精密去除過程。
干法刻蝕也可以根據被刻蝕的材料類型來分類。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。介質刻蝕是用于介質材料的刻蝕,如二氧化硅。接觸孔和通孔結構的制作需要刻蝕介質,從而在ILD中刻蝕出窗口,而具有高深寬比(窗口的深與寬的比值)的窗口刻蝕具有一定的挑戰性。硅刻蝕(包括多晶硅)應用于需要去除硅的場合,如刻蝕多晶硅晶體管柵和硅槽電容。金屬刻蝕主要是在金屬層上去掉鋁合金復合層,制作出互連線。廣東省科學院半導體研究所。晶圓不同點刻蝕速率不同的情況稱為非均勻性(或者稱為微負載),通常以百分比表示。等離子體刻蝕機就要求相同的元素:化學刻蝕劑和能量源。
在Si片上形成具有垂直側壁的高深寬比溝槽結構是制備先進MEMS器件的關鍵工藝,其各向異性刻蝕要求非常嚴格。高深寬比的干法刻蝕技術以其刻蝕速率快、各向異性較強、污染少等優點脫穎而出,成為MEMS器件加工的關鍵技術之一。BOSCH工藝,又名TMDE(TimeMultiplexedDeepEtching)工藝,是一個刻蝕一鈍化一刻蝕的循環過程,以達到對硅材料進行高深寬比、各向異性刻蝕的目的。BOSCH工藝的原理是在反應腔室中輪流通入鈍化氣體C4F8與刻蝕氣體SF6與樣品進行反應,湖北硅材料刻蝕,工藝的整個過程是淀積鈍化層步驟與刻蝕步驟的反復交替,硅材料刻蝕。其中保護氣體C4F8在高密度等離子體的作用下分解生成碳氟聚合物保護層,沉積在已經做好圖形的樣品表面。深硅刻蝕是MEMS器件制作當中一個比較重要的工藝。干刻蝕基本上包括離子轟擊與化學反應兩部份刻蝕機制。甘肅ICP材料刻蝕價格
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。甘肅ICP材料刻蝕價格
在等離子蝕刻工藝中,發生著許多的物理現象。當在腔體中使用電極或微波產生一個強電場,這個電場會加速所有的自由電子并提高他們的內部能量(由于宇宙射線的原因,在任何環境中都會存在一些自由電子)。自由電子與氣體中的原子/分子發生撞擊,如果在碰撞過程中,電子傳遞了足夠的能量給原子/分子,就會發生電離現象,并且產生正離子和其他自由電子若碰撞傳遞的能量不足以激發電離現象則無法產生穩定且能發生反應的中性物當足夠的能量提供給系統,一個穩定的,氣相等離子體包含自由電子,正離子和反應中性物等離子蝕刻工藝中等離子體中的原子、分子離子、反應中性物通過物理和化學方式移除襯底表面的材料。純物理蝕刻采用強電場來加速正原子離子(通常使用重量較重,惰性的氬原子)朝向襯底,加速過程將能量傳遞給了離子,當它們撞擊到襯底表面時,內部的能量傳遞給襯底表面的原子,如果足夠的能量被傳遞,襯底表面的原子會被噴射到氣體中,較終被真空系統抽走。甘肅ICP材料刻蝕價格
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