刻蚀工艺:把未被抗蚀剂掩蔽的薄膜层除去,从而在薄膜上得到与抗蚀剂膜上完全相同图形的工艺。在集成电路制造过程中,经过掩模套准、曝光和显影,在抗蚀剂膜上复印出所需的图形,或者用电子束直接描绘在抗蚀剂膜上产生图形,然后把此图形精确地转移到抗蚀剂下面的介质薄膜(如氧化硅、氮化硅、多晶硅)或金属薄膜(如铝及其合金)上去,制造出所需的薄层图案。刻蚀就是用化学的、物理的或同时使用化学和物理的方法,有选择地把没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜层除去,从而在薄膜上得到和抗蚀剂膜上完全一致的图形。刻蚀技术主要分为干法刻蚀与湿法刻蚀。干法刻蚀主要利用反应气体与等离子体进行刻蚀;湿法刻蚀主要是利用化学试剂与被刻蚀材料发生化学反应进行刻蚀。深硅刻蚀是MEMS器件制作当中一个比较重要的工艺。深圳南山刻蚀设备
光刻胶是另一个剥离的例子。总的来说,有图形刻蚀和无图形刻蚀工艺条件能够采用干法刻蚀或湿法腐蚀技术来实现。为了复制硅片表面材料上的掩膜图形,刻蚀必须满足一些特殊的要求。包括几方面刻蚀参数:刻蚀速率、刻蚀剖面、刻蚀偏差、选择比、均匀性、残留物、聚合物、等离子体诱导损伤、颗粒玷污和缺陷等。刻蚀是用化学或物理方法有选择的从硅片表面去除不需要的材料的过程。刻蚀的基本目标是在涂胶的硅片上正确的复制掩模图形。有图形的光刻胶层在刻蚀中不受腐蚀源明显的侵蚀。化学刻蚀工艺在物理上,等离子体刻蚀剂由反应室、真空系统、气体供应、终点检测和电源组成。
在等离子蚀刻工艺中,发生着许多的物理现象。当在腔体中使用电极或微波产生一个强电场的时候,这个电场会加速所有的自由电子并提高他们的内部能量(由于宇宙射线的原因,在任何环境中都会存在一些自由电子)。自由电子与气体中的原子/分子发生撞击,如果在碰撞过程中,电子传递了足够的能量给原子/分子,就会发生电离现象,并且产生正离子和其他自由电子若碰撞传递的能量不足以激发电离现象则无法产生稳定且能发生反应的中性物当足够的能量提供给系统,一个稳定的,气相等离子体包含自由电子,正离子和反应中性物等离子蚀刻工艺中等离子体中的原子、分子离子、反应中性物通过物理和化学方式移除衬底表面的材料。纯物理蚀刻采用强电场来加速正原子离子(通常使用重量较重,惰性的氩原子)朝向衬底,加速过程将能量传递给了离子,当它们撞击到衬底表面时,内部的能量传递给衬底表面的原子,如果足够的能量被传递,衬底表面的原子会被喷射到气体中,较终被真空系统抽走。
温度越高刻蚀效率就越高,但是温度过高工艺方面波动就越大,只要通过设备自带温控器和点检确认。刻蚀流片的速度与刻蚀速率密切相关喷淋流量的大小决定了基板表面药液置换速度的快慢,流量控制可保证基板表面药液浓度均匀。过刻量即测蚀量,适当增加测试量可有效控制刻蚀中的点状不良作业数量管控:每天对生产数量及时记录,达到规定作业片数及时更换。作业时间管控:由于药液的挥发,所以如果在规定更换时间未达到相应的生产片数药液也需更换。首片和抽检管控:作业时需先进行首片确认,且在作业过程中每批次进行抽检(时间间隔约25min)。1、大面积刻蚀不干净:刻蚀液浓度下降、刻蚀温度变化。2、刻蚀不均匀:喷淋流量异常、药液未及时冲洗干净等。3、过刻蚀:刻蚀速度异常、刻蚀温度异常等。干法刻蚀是芯片制造领域较主要的表面材料去除方法,拥有更好的剖面控制。
工艺所用化学物质取决于要刻蚀的薄膜类型。介电刻蚀应用中通常使用含氟的化学物质。硅和金属刻蚀使用含氯成分的化学物质。在工艺中可能会对一个薄膜层或多个薄膜层执行特定的刻蚀步骤。当需要处理多层薄膜时,以及刻蚀中必须精确停在某个特定薄膜层而不对其造成损伤时,刻蚀工艺的选择比就变得非常重要。选择比是两个刻蚀速率的比率:被去除层的刻蚀速率与被保护层的刻蚀速率(例如刻蚀掩膜或终止层)。掩模或停止层)通常都希望有更高的选择比。硅材料刻蚀厂商有图形刻蚀可用来在硅片上制作多种不同的特征图形,包括栅、金属互连线、通孔、接触孔和沟槽。刻蚀是指用化学或物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。化学刻蚀工艺
微观结构差的薄膜,包括多孔膜和疏松结构的膜,将被迅速刻蚀。深圳南山刻蚀设备
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