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材料刻蝕平臺

來源: 發布時間:2023-06-02

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。刻蝕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。材料刻蝕平臺

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刻蝕是按照掩模圖形或設計要求對半導體襯底表面或表面覆蓋薄膜進行選擇性刻蝕的技術,它是半導體制造工藝,微電子IC制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當重要的步驟。是與光刻相聯系的圖形化處理的一種主要工藝。刻蝕分為干法刻蝕和濕法腐蝕。原位芯片目前掌握多種刻蝕工藝,并會根據客戶的需求,設計刻蝕效果好且性價比高的刻蝕解決方案。刻蝕技術主要應用于半導體器件,集成電路制造,薄膜電路,印刷電路和其他微細圖形的加工等。廣東省科學院半導體研究所。天津氮化硅材料刻蝕綜合型干刻蝕法綜合離子濺射與表面反應的優點,使刻蝕具有較好的選擇比和線寬控制。

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刻蝕,英文為Etch,它是半導體制造工藝,微電子IC制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當重要的步驟。是與光刻相聯系的圖形化(pattern)處理的一種主要工藝。所謂刻蝕,實際上狹義理解就是光刻腐蝕,先通過光刻將光刻膠進行光刻曝光處理,然后通過其它方式實現腐蝕處理掉所需除去的部分。刻蝕是用化學或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過程,其基本目標是在涂膠的硅片上正確地復制掩模圖形。隨著微制造工藝的發展,廣義上來講,刻蝕成了通過溶液、反應離子或其它機械方式來剝離、去除材料的一種統稱,成為微加工制造的一種普適叫法。

“刻蝕”指的是用化學和物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料,主要是晶圓制造中不可或缺的關鍵步驟。刻蝕技術按工藝可以分為濕法刻蝕與干法刻蝕,其中干法刻蝕是目前8英寸、12英寸先進制程中的主要刻蝕手段,干法刻蝕又多以“等離子體刻蝕”為主導。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)。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。

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等離子體刻蝕機要求相同的元素是:化學刻蝕劑和能量源。物理上,等離子體刻蝕劑由反應室、真空系統、氣體供應、終點檢測和電源組成。晶圓被送入反應室,并由真空系統把內部壓力降低。在真空建立起來后,將反應室內充入反應氣體。對于二氧化硅刻蝕,氣體一般使用CF4和氧的混合劑。電源通過在反應室中的電極創造了一個射頻電場。能量場將混合氣體激發或等離子體狀態。在激發狀態,氟刻蝕二氧化硅,并將其轉化為揮發性成分由真空系統排出。ICP刻蝕設備能夠進行(氮化鎵)、(氮化硅)、(氧化硅)、(鋁鎵氮)等半導體材料進行刻蝕。干法刻蝕優點是:細線條操作安全。河南GaN材料刻蝕

光刻是平面型晶體管和集成電路生產中的一個主要工藝。材料刻蝕平臺

反應離子刻蝕:這種刻蝕過程同時兼有物理和化學兩種作用。輝光放電在零點幾到幾十帕的低真空下進行。硅片處于陰極電位,放電時的電位大部分降落在陰極附近。大量帶電粒子受垂直于硅片表面的電場加速,垂直入射到硅片表面上,以較大的動量進行物理刻蝕,同時它們還與薄膜表面發生強烈的化學反應,產生化學刻蝕作用。選擇合適的氣體組分,不僅可以獲得理想的刻蝕選擇性和速度,還可以使活性基團的壽命短,這就有效地阻止了因這些基團在薄膜表面附近的擴散所能造成的側向反應,較大提高了刻蝕的各向異性特性。反應離子刻蝕是超大規模集成電路工藝中比較有發展前景的一種刻蝕方法材料刻蝕平臺

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