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二氧化硅的干法刻蝕:刻蝕原理氧化物的等離子體刻蝕工藝大多采用含有氟碳化合物的氣體進(jìn)行刻蝕。使用的氣體有四氟化碳(CF)、八氟丙烷(C,F(xiàn)8)、三氟甲烷(CHF3)等,常用的是CF和CHFCF的刻蝕速率比較高但對(duì)多晶硅的選擇比不好,CHF3的聚合物生產(chǎn)速率較高,非等離子體狀態(tài)下的氟碳化合物化學(xué)穩(wěn)定性較高,且其化學(xué)鍵比SiF的化學(xué)鍵強(qiáng),不會(huì)與硅或硅的氧化物反應(yīng)。選擇比的改變?cè)诋?dāng)今半導(dǎo)體工藝中,Si02的干法刻蝕主要用于接觸孔與金屬間介電層連接洞的非等向性刻蝕方面。前者在S102下方的材料是Si,后者則是金屬層,通常是TiN(氮化鈦),因此在Si02的刻蝕中,Si07與Si或TiN的刻蝕選擇比是一個(gè)比較重要的因素??涛g也可以分成有圖形刻蝕和無圖形刻蝕。刻蝕技術(shù)主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。河南材料刻蝕加工平臺(tái)
在刻蝕環(huán)節(jié)中,硅電極產(chǎn)生高電壓,令刻蝕氣體形成電離狀態(tài),其與芯片同時(shí)處于刻蝕設(shè)備的同一腔體中,并隨著刻蝕進(jìn)程而逐步被消耗,因此刻蝕電極也需要達(dá)到與晶圓一樣的半導(dǎo)體級(jí)的純度(11個(gè)9)。芯片工藝的迭代發(fā)展,離不開上游產(chǎn)業(yè)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(jìn)刻蝕機(jī),硅電極的直徑趨于向更大尺寸發(fā)展,一般來說,45nm至7nm線寬的12英寸的晶圓,對(duì)應(yīng)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(dá)到19英寸。并且,越是先進(jìn)制程,越追求刻蝕的極限線寬,這樣,對(duì)硅電極的材料內(nèi)在缺陷、面向均勻性的要求,也提高了許多。湖北氮化硅材料刻蝕服務(wù)深硅刻蝕是MEMS器件制作當(dāng)中一個(gè)比較重要的工藝。
雙等離子體源刻蝕機(jī)加裝有兩個(gè)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(shí)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(jié)構(gòu)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(shù),能夠精確去除材料而不影響其他部分。隨著結(jié)構(gòu)尺寸的不斷縮小,反應(yīng)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(shù)研究的熱點(diǎn)之一。目前原子層刻蝕在芯片制造領(lǐng)域并沒有取代傳統(tǒng)的等離子刻蝕工藝,而是被用于原子級(jí)目標(biāo)材料精密去除過程。
在Si片上形成具有垂直側(cè)壁的高深寬比溝槽結(jié)構(gòu)是制備先進(jìn)MEMS器件的關(guān)鍵工藝,其各向異性刻蝕要求非常嚴(yán)格。高深寬比的干法刻蝕技術(shù)以其刻蝕速率快、各向異性較強(qiáng)、污染少等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出,成為MEMS器件加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。BOSCH工藝,又名TMDE(TimeMultiplexedDeepEtching)工藝,是一個(gè)刻蝕一鈍化一刻蝕的循環(huán)過程,以達(dá)到對(duì)硅材料進(jìn)行高深寬比、各向異性刻蝕的目的。BOSCH工藝的原理是在反應(yīng)腔室中輪流通入鈍化氣體C4F8與刻蝕氣體SF6與樣品進(jìn)行反應(yīng),工藝的整個(gè)過程是淀積鈍化層步驟與刻蝕步驟的反復(fù)交替。其中保護(hù)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(hù)層,沉積在已經(jīng)做好圖形的樣品表面。在Si片上形成具有垂直側(cè)壁的高深寬比溝槽結(jié)構(gòu)是制備先進(jìn)MEMS器件的關(guān)鍵工藝,其各向異性刻蝕要求非常嚴(yán)格。
等離子體刻蝕機(jī)要求相同的元素:化學(xué)刻蝕劑和能量源。物理上,等離子體刻蝕劑由反應(yīng)室、真空系統(tǒng)、氣體供應(yīng)、終點(diǎn)檢測(cè)和電源組成。晶圓被送入反應(yīng)室,并由真空系統(tǒng)把內(nèi)部壓力降低。在真空建立起來后,將反應(yīng)室內(nèi)充入反應(yīng)氣體。對(duì)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(yīng)室中的電極創(chuàng)造了一個(gè)射頻電場(chǎng)。能量場(chǎng)將混合氣體激發(fā)或等離子體狀態(tài)。在激發(fā)狀態(tài),氟刻蝕二氧化硅,并將其轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性成分由真空系統(tǒng)排出。氮化鎵材料的刻蝕需要使用氧化硅作為掩膜來刻蝕,而氧化硅的刻蝕需要使用Cr充當(dāng)硬掩模。反應(yīng)離子刻蝕(RIE)是當(dāng)前常用技術(shù)路徑,屬于物理和化學(xué)混合刻蝕。天津氧化硅材料刻蝕加工廠商
刻蝕原理氧化物的等離子體刻蝕工藝大多采用含有氟碳化合物的氣體進(jìn)行刻蝕。河南材料刻蝕加工平臺(tái)
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?;緝?nèi)容:高選擇比意味著只刻除想要刻去的那一層材料。一個(gè)高選擇比的刻蝕工藝不刻蝕下面一層材料(刻蝕到恰當(dāng)?shù)纳疃葧r(shí)停止)并且保護(hù)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(jìn)的工藝中為了確保關(guān)鍵尺寸和剖面控制是必需的。特別是關(guān)鍵尺寸越小,選擇比要求越高。刻蝕較簡(jiǎn)單較常用分類是:干法刻蝕和濕法刻蝕。河南材料刻蝕加工平臺(tái)
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所主營(yíng)品牌有芯辰實(shí)驗(yàn)室,微納加工,發(fā)展規(guī)模團(tuán)隊(duì)不斷壯大,該公司服務(wù)型的公司。是一家****企業(yè),隨著市場(chǎng)的發(fā)展和生產(chǎn)的需求,與多家企業(yè)合作研究,在原有產(chǎn)品的基礎(chǔ)上經(jīng)過不斷改進(jìn),追求新型,在強(qiáng)化內(nèi)部管理,完善結(jié)構(gòu)調(diào)整的同時(shí),良好的質(zhì)量、合理的價(jià)格、完善的服務(wù),在業(yè)界受到寬泛好評(píng)。公司擁有專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì),具有微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)等多項(xiàng)業(yè)務(wù)。廣東省半導(dǎo)體所順應(yīng)時(shí)代發(fā)展和市場(chǎng)需求,通過**技術(shù),力圖保證高規(guī)格高質(zhì)量的微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)。