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干法刻蝕也可以根據(jù)被刻蝕的材料類型來分類。按材料來分,刻蝕主要分成三種:金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕、和硅刻蝕。介質(zhì)刻蝕是用于介質(zhì)材料的刻蝕,如二氧化硅。接觸孔和通孔結(jié)構(gòu)的制作需要刻蝕介質(zhì),從而在ILD中刻蝕出窗口,而具有高深寬比(窗口的深與寬的比值)的窗口刻蝕具有一定的挑戰(zhàn)性。硅刻蝕(包括多晶硅)應(yīng)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。金屬刻蝕主要是在金屬層上去掉鋁合金復(fù)合層,制作出互連線。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所氧化硅材料刻蝕加工平臺(tái)有圖形的光刻膠層在刻蝕中不受腐蝕源明顯的侵蝕??涛g技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同深度的刻蝕,從幾納米到數(shù)百微米不等。寧波鎳刻蝕
濕法刻蝕是化學(xué)清洗方法中的一種,是化學(xué)清洗在半導(dǎo)體制造行業(yè)中的應(yīng)用,是用化學(xué)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(fù)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(hù)硅片上的特殊區(qū)域而選擇性地刻蝕掉未被光刻膠保護(hù)的區(qū)域。從半導(dǎo)體制造業(yè)一開始,濕法刻蝕就與硅片制造聯(lián)系在一起。雖然濕法刻蝕已經(jīng)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(yīng)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(duì)下層材料具有高的選擇比,對(duì)器件不會(huì)帶來等離子體損傷,并且設(shè)備簡單。工藝所用化學(xué)物質(zhì)取決于要刻蝕的薄膜類型。福州反應(yīng)離子束刻蝕刻蝕技術(shù)可以通過控制刻蝕速率和刻蝕深度來實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的精確加工。
等離子刻蝕是將電磁能量(通常為射頻(RF))施加到含有化學(xué)反應(yīng)成分(如氟或氯)的氣體中實(shí)現(xiàn)。等離子會(huì)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(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),與刻蝕的材料反應(yīng)形成揮發(fā)性或非揮發(fā)性的殘留物。離子電荷會(huì)以垂直方向射入晶圓表面。這樣會(huì)形成近乎垂直的刻蝕形貌,這種形貌是現(xiàn)今密集封裝芯片設(shè)計(jì)中制作細(xì)微特征所必需的。一般而言,高蝕速率(在一定時(shí)間內(nèi)去除的材料量)都會(huì)受到歡迎。反應(yīng)離子刻蝕(RIE)的目標(biāo)是在物理刻蝕和化學(xué)刻蝕之間達(dá)到較佳平衡,使物理撞擊(刻蝕率)強(qiáng)度足以去除必要的材料,同時(shí)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)能形成易于排出的揮發(fā)性殘留物或在剩余物上形成保護(hù)性沉積(選擇比和形貌控制)。采用磁場增強(qiáng)的RIE工藝,通過增加離子密度而不增加離子能量(可能會(huì)損失晶圓)的方式,改進(jìn)了處理過程。當(dāng)需要處理多層薄膜時(shí),以及刻蝕中必須精確停在某個(gè)特定薄膜層而不對(duì)其造成損傷時(shí)。
材料刻蝕是一種重要的微納加工技術(shù),廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、光電子、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域。刻蝕工藝參數(shù)的選擇對(duì)于刻蝕質(zhì)量和效率具有重要影響,下面是一些常見的刻蝕工藝參數(shù):1.刻蝕氣體:刻蝕氣體的選擇取決于材料的性質(zhì)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(shí)間:刻蝕時(shí)間是控制刻蝕深度的重要參數(shù)??涛g時(shí)間過長會(huì)導(dǎo)致表面粗糙度增加,而刻蝕時(shí)間過短則無法達(dá)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(shù)。刻蝕功率過高會(huì)導(dǎo)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(duì)于刻蝕過程中的化學(xué)反應(yīng)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(huì)導(dǎo)致材料燒蝕。5.壓力:壓力對(duì)于刻蝕氣體的輸送和擴(kuò)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(huì)導(dǎo)致刻蝕不均勻。6.氣體流量:氣體流量對(duì)于刻蝕氣體的輸送和擴(kuò)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(huì)導(dǎo)致刻蝕不均勻。材料刻蝕是一種重要的微納加工技術(shù),可用于制造微電子器件和MEMS器件。
溫度越高刻蝕效率越高,但是溫度過高工藝方面波動(dòng)較大,只要通過設(shè)備自帶溫控器和點(diǎn)檢確認(rèn)??涛g流片的速度與刻蝕速率密切相關(guān)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(dāng)增加測試量可有效控制刻蝕中的點(diǎn)狀不良作業(yè)數(shù)量管控:每天對(duì)生產(chǎn)數(shù)量及時(shí)記錄,達(dá)到規(guī)定作業(yè)片數(shù)及時(shí)更換。作業(yè)時(shí)間管控:由于藥液的揮發(fā),所以如果在規(guī)定更換時(shí)間未達(dá)到相應(yīng)的生產(chǎn)片數(shù)藥液也需更換。首片和抽檢管控:作業(yè)時(shí)需先進(jìn)行首片確認(rèn),且在作業(yè)過程中每批次進(jìn)行抽檢(時(shí)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(shí)沖洗干凈等。3、過刻蝕:刻蝕速度異常、刻蝕溫度異常等。在硅材料刻蝕當(dāng)中,硅針的刻蝕需要用到各向同性刻蝕,硅柱的刻蝕需要用到各項(xiàng)異性刻蝕。刻蝕技術(shù)可以使用化學(xué)刻蝕、物理刻蝕和混合刻蝕等不同的方法。重慶GaN材料刻蝕外協(xié)
材料刻蝕技術(shù)可以用于制造微型傳感器和生物芯片等微型器件。寧波鎳刻蝕
鋁膜濕法刻蝕:對(duì)于鋁和鋁合金層有選擇性的刻蝕溶液是居于磷酸的。遺憾的是,鋁和磷酸反應(yīng)的副產(chǎn)物是微小的氫氣泡。這些氣泡附著在晶圓表面,并阻礙刻蝕反應(yīng)。結(jié)果既可能產(chǎn)生導(dǎo)致相鄰引線短路的鋁橋連,又可能在表面形成不希望出現(xiàn)的雪球的鋁點(diǎn)。特殊配方鋁刻蝕溶液的使用緩解了這個(gè)問題。典型的活性溶液成分配比是:16:1:1:2。除了特殊配方外,典型的鋁刻蝕工藝還會(huì)包含以攪拌或上下移動(dòng)晶圓舟的攪動(dòng)。有時(shí)聲波或兆頻聲波也用來去除氣泡。按材料來分,刻蝕主要分成三種:金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕、和硅刻蝕。寧波鎳刻蝕