材料刻蝕是一種常見的微納加工技術,它可以通過化學或物理方法將材料表面的一部分或全部去除,從而形成所需的結構或圖案。其原理主要涉及到化學反應、物理作用和質量傳遞等方面。在化學刻蝕中,刻蝕液中的化學物質與材料表面發生反應,形成可溶性化合物或氣體,從而導致材料表面的腐蝕和去除。例如,在硅片刻蝕中,氫氟酸和硝酸混合液可以與硅表面反應,形成可溶性的硅酸和氟化氫氣體,從而去除硅表面的部分材料。在物理刻蝕中,刻蝕液中的物理作用(如離子轟擊、電子轟擊、等離子體反應等)可以直接或間接地導致材料表面的去除。例如,在離子束刻蝕中,高能離子束可以轟擊材料表面,使其發生物理變化,從而去除表面材料。在質量傳遞方面,刻蝕液中的質量傳遞可以通過擴散、對流和遷移等方式實現。例如,在濕法刻蝕中,刻蝕液中的化學物質可以通過擴散到材料表面,與表面反應,從而去除表面材料。總之,材料刻蝕的原理是通過化學反應、物理作用和質量傳遞等方式,將材料表面的一部分或全部去除,從而形成所需的結構或圖案。不同的刻蝕方法和刻蝕液具有不同的原理和特點,可以根據具體需求選擇合適的刻蝕方法和刻蝕液。刻蝕技術可以通過控制刻蝕速率和深度來實現不同的刻蝕形貌和結構。河南刻蝕工藝
材料刻蝕是一種重要的微納加工技術,廣泛應用于半導體、光電子、生物醫學等領域。刻蝕工藝參數的選擇對于刻蝕質量和效率具有重要影響,下面是一些常見的刻蝕工藝參數:1.刻蝕氣體:刻蝕氣體的選擇取決于材料的性質和刻蝕目的。例如,氧氣可以用于氧化硅等材料的濕法刻蝕,而氟化氫可以用于硅等材料的干法刻蝕。2.刻蝕時間:刻蝕時間是控制刻蝕深度的重要參數。刻蝕時間過長會導致表面粗糙度增加,而刻蝕時間過短則無法達到所需的刻蝕深度。3.刻蝕功率:刻蝕功率是控制刻蝕速率的參數。刻蝕功率過高會導致材料表面受損,而刻蝕功率過低則無法滿足所需的刻蝕速率。4.溫度:溫度對于刻蝕過程中的化學反應和物理過程都有影響。通常情況下,提高溫度可以增加刻蝕速率,但過高的溫度會導致材料燒蝕。5.壓力:壓力對于刻蝕氣體的輸送和擴散有影響。通常情況下,增加壓力可以提高刻蝕速率,但過高的壓力會導致刻蝕不均勻。6.氣體流量:氣體流量對于刻蝕氣體的輸送和擴散有影響。通常情況下,增加氣體流量可以提高刻蝕速率,但過高的氣體流量會導致刻蝕不均勻。深圳福田刻蝕加工公司刻蝕技術可以通過選擇不同的刻蝕模式和掩模來實現不同的刻蝕形貌和結構。
相比刻蝕用單晶硅材料,芯片用單晶硅材料是芯片等終端產品的原材料,市場比較廣闊,國產替代的需求也十分旺盛。SEMI的統計顯示,2018年全球半導體制造材料市場規模為322.38億美元,其中硅材料的市場規模達到121.24億美元,占比高達37.61%。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:積累的固液共存界面控制技術、熱場尺寸優化工藝、多晶硅投料優化等工藝技術已經達到國際先進水平,為進入新賽道提供了產業技術和經驗的支撐。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。
選擇比指的是在同一刻蝕條件下一種材料與另一種材料相比刻蝕速率快多少,它定義為被刻蝕材料的刻蝕速率與另一種材料的刻蝕速率的比。基本內容:高選擇比意味著只刻除想要刻去的那一層材料。一個高選擇比的刻蝕工藝不刻蝕下面一層材料(刻蝕到恰當的深度時停止)并且保護的光刻膠也未被刻蝕。圖形幾何尺寸的縮小要求減薄光刻膠厚度。高選擇比在較先進的工藝中為了確保關鍵尺寸和剖面控制是必需的。特別是關鍵尺寸越小,選擇比要求越高。刻蝕較簡單較常用分類是:干法刻蝕和濕法刻蝕。物理刻蝕是利用物理過程來剝離材料表面的方法,適用于硬質材料。
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。刻蝕技術可以用于制造微型結構,如微機械系統和微流控芯片等。福建材料刻蝕加工
刻蝕技術是微納加工領域中不可或缺的一部分,為微納器件的制造提供了重要的技術支持。河南刻蝕工藝
光刻膠又稱光致抗蝕劑,是一種對光敏感的混合液體。其組成部分包括以下幾種:光引發劑(包括光增感劑、光致產酸劑)、光刻膠樹脂、單體、溶劑和其他助劑。光刻膠可以通過光化學反應,經曝光、顯影等光刻工序將所需要的微細圖形從光罩(掩模版)轉移到待加工基片上。依據使用場景,這里的待加工基片可以是集成電路材料,顯示面板材料或者印刷電路板。據第三方機構智研咨詢統計,2019年全球光刻膠市場規模預計近90億美元,自2010年至今CAGR約5.4%。預計該市場未來3年仍將以年均5%的速度增長,至2022年全球光刻膠市場規模將超過100億美元。可以把光刻技術擴展到32nm以下技術節點。河南刻蝕工藝