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深圳南山刻蝕技術

來源: 發布時間:2023-07-27

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。刻蝕技術主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。深圳南山刻蝕技術

深圳南山刻蝕技術,材料刻蝕

    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(選擇比和形貌控制)。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。 寧波刻蝕技術刻蝕成了通過溶液、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。

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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。通常來說,刻蝕面積越大,刻蝕的速率越慢,暴露面積越小,刻蝕的速率越快。所以在速率調試的過程中,要使用尺寸相當的樣品進來調試,這樣調試的刻蝕速率參考意義比較大。氮化硅濕法刻蝕:對于鈍化層,另外一種受青睞的化合物是氮化硅。可以用液體化學的方法來刻蝕,但是不想其他層那樣容易。使用的化學品是熱磷酸。因酸液在此溫度下會迅速蒸發,所以刻蝕要在一個裝有冷卻蓋的密封回流容器中進行。主要問題是光刻膠層經不起刻蝕劑的溫度和高刻蝕速率。因此,需要一層二氧化硅或其他材料來阻擋刻蝕劑。這兩個因素已導致對于氮化硅使用干法刻蝕技術。

刻蝕工藝是: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。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。

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材料的濕法化學刻蝕,一般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:靈活性。嘉興納米刻蝕

深硅刻蝕是MEMS器件制作當中一個比較重要的工藝。深圳南山刻蝕技術

刻蝕工藝去除晶圓表面的特定區域,是以沉積其它材料。“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。深圳南山刻蝕技術

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