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刻蝕技術,是在半導體工藝,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腐蝕或剝離的技術??涛g技術不僅是半導體器件和集成電路的基本制造工藝,而且還應用于薄膜電路、印刷電路和其他微細圖形的加工??涛g還可分為濕法刻蝕和干法刻蝕。普通的刻蝕過程大致如下:先在表面涂敷一層光致抗蝕劑,然后透過掩模對抗蝕劑層進行選擇性曝光,由于抗蝕劑層的已曝光部分和未曝光部分在顯影液中溶解速度不同,經過顯影后在襯底表面留下了抗蝕劑圖形,以此為掩模就可對襯底表面進行選擇性腐蝕。如果襯底表面存在介質或金屬層,則選擇腐蝕以后,圖形就轉移到介質或金屬層上。干法刻蝕優(yōu)點:細線條操作安全,易實現(xiàn)自動化,無化學廢液,處理過程未引入污染,潔凈度高。廣州從化鎳刻蝕
理想情況下,晶圓所有點的刻蝕速率都一致(均勻)。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。減少非均勻性和微負載是刻蝕的重要目標。應用材料公司一直以來不斷開發(fā)具有成本效益的創(chuàng)新解決方案,來應對不斷變化的蝕刻難題。這些難題可能源自于器件尺寸的不斷縮小;所用材料的變化(例如高k薄膜或多孔較低k介電薄膜);器件架構多樣化(例如FinFET和三維NAND晶體管);以及新的封裝方式(例如硅穿孔(TSV)技術)。廣州刻蝕液硅刻蝕(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。
早期的刻蝕技術為濕法刻蝕,是將刻蝕材料浸泡在腐蝕液中進行腐蝕的技術。這個過程是純化學腐蝕的過程。濕法刻蝕具有良好的選擇性,例如實驗室經常采用磷酸來腐蝕鋁金屬化,而不會腐蝕金屬化層間的介質層材料;半導體制造過程中用調配后的氫氟酸(加入NH4F緩沖液)來腐蝕二氧化硅,而不會對光刻膠造成過量的傷害。隨著半導體特征尺寸的不斷減小,濕法刻蝕逐漸被一些干法刻蝕所替代。其原因在于濕法刻蝕是各向同性的,橫向刻蝕的寬度接近于縱向刻蝕的深度,因此會產生鉆蝕的現(xiàn)象,因此在小尺寸的制程中,濕法刻蝕的精度控制非常困難,并且可重復性差。
溫度越高刻蝕效率越高,但是溫度過高工藝方面波動較大,只要通過設備自帶溫控器和點檢確認??涛g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,流量控制可保證基板表面藥液濃度均勻。過刻量即測蝕量,適當增加測試量可有效控制刻蝕中的點狀不良作業(yè)數量管控:每天對生產數量及時記錄,達到規(guī)定作業(yè)片數及時更換。作業(yè)時間管控:由于藥液的揮發(fā),所以如果在規(guī)定更換時間未達到相應的生產片數藥液也需更換。首片和抽檢管控:作業(yè)時需先進行首片確認,且在作業(yè)過程中每批次進行抽檢(時間間隔約25min)。1、大面積刻蝕不干凈:刻蝕液濃度下降、刻蝕溫度變化。2、刻蝕不均勻:噴淋流量異常、藥液未及時沖洗干凈等。3、過刻蝕:刻蝕速度異常、刻蝕溫度異常等。 隨著光刻膠技術的進步,只需要一次涂膠,兩次光刻和一次刻蝕的雙重光刻工藝也成為可能。
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(tài)中產生的等離子體,等離子體通過光刻膠中開出的窗口,在與硅片發(fā)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。濕法刻蝕特點是:濕法刻蝕在半導體工藝中有著普遍應用:磨片、拋光、清洗、腐蝕。干法刻蝕優(yōu)點是:選擇比高。反應性離子刻蝕設備
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的氣體中實現(xiàn)。廣州從化鎳刻蝕
刻蝕,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(lián)系的圖形化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(xiàn)腐蝕處理掉所需除去的部分??涛g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(fā)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(tǒng)稱,成為微加工制造的一種普適叫法。廣州從化鎳刻蝕