理想情况下,晶圆所有点的刻蚀速率都一致(均匀)。晶圆不同点刻蚀速率不同的情况称为非均匀性(或者称为微负载),通常以百分比表示。减少非均匀性和微负载是刻蚀的重要目标。应用材料公司一直以来不断开发具有成本效益的创新解决方案,来应对不断变化的蚀刻难题。这些难题可能源自于器件尺寸的不断缩小;所用材料的变化(例如高k薄膜或多孔较低k介电薄膜);器件架构多样化(例如FinFET和三维NAND晶体管);以及新的封装方式(例如硅穿孔(TSV)技术)。刻蚀技术可以实现微纳加工中的多层结构制备,如光子晶体、微透镜等。天津刻蚀液
铝膜湿法刻蚀:对于铝和铝合金层有选择性的刻蚀溶液是居于磷酸的。遗憾的是,铝和磷酸反应的副产物是微小的氢气泡。这些气泡附着在晶圆表面,并阻碍刻蚀反应。结果既可能产生导致相邻引线短路的铝桥连,又可能在表面形成不希望出现的雪球的铝点。特殊配方铝刻蚀溶液的使用缓解了这个问题。典型的活性溶液成分配比是:16:1:1:2。除了特殊配方外,典型的铝刻蚀工艺还会包含以搅拌或上下移动晶圆舟的搅动。有时超声波或兆频超声波也用来去除气泡。反应离子束刻蚀液刻蚀技术可以实现对材料表面的改性,如增加表面粗糙度和改变表面化学性质等。
相比刻蚀用单晶硅材料,芯片用单晶硅材料是芯片等终端产品的原材料,市场比较广阔,国产替代的需求也十分旺盛。SEMI的统计显示,2018年全球半导体制造材料市场规模为322.38亿美元,其中硅材料的市场规模达到121.24亿美元,占比高达37.61%。刻蚀用单晶硅材料和芯片用单晶硅材料在制造环节上有诸多相似之处:积累的固液共存界面控制技术、热场尺寸优化工艺、多晶硅投料优化等工艺技术已经达到国际先进水平,为进入新赛道提供了产业技术和经验的支撑。刻蚀成了通过溶液、反应离子或其它机械方式来剥离、去除材料的一种统称。
材料刻蚀是一种制造微电子器件和微纳米结构的重要工艺,它通过化学反应将材料表面的部分物质去除,从而形成所需的结构和形状。以下是材料刻蚀的优点:1.高精度:材料刻蚀可以制造出高精度的微纳米结构,其精度可以达到亚微米级别,比传统的机械加工方法更加精细。2.高效性:材料刻蚀可以同时处理多个样品,因此可以很大程度的提高生产效率。此外,材料刻蚀可以在短时间内完成大量的加工工作,从而节省时间和成本。3.可重复性:材料刻蚀可以在不同的样品上重复进行,从而确保每个样品的制造质量和精度相同。这种可重复性是制造微电子器件和微纳米结构的关键要素。4.可控性:材料刻蚀可以通过控制反应条件和刻蚀速率来控制加工过程,从而实现对微纳米结构的形状和尺寸的精确控制。这种可控性使得材料刻蚀成为制造微纳米器件的理想工艺。5.适用性广阔:材料刻蚀可以用于制造各种材料的微纳米结构,包括硅、金属、半导体、聚合物等。这种广阔的适用性使得材料刻蚀成为制造微纳米器件的重要工艺之一。刻蚀技术可以用于制造生物芯片和生物传感器等生物医学器件。
选择适合的材料刻蚀方法需要考虑多个因素,包括材料的性质、刻蚀目的、刻蚀深度、刻蚀速率、刻蚀精度、成本等。以下是一些常见的材料刻蚀方法及其适用范围:1.干法刻蚀:适用于硅、氧化铝、氮化硅等硬质材料的刻蚀,可以实现高精度、高速率的刻蚀,但需要使用高能量的离子束或等离子体,成本较高。2.液相刻蚀:适用于金属、半导体等材料的刻蚀,可以实现较高的刻蚀速率和较低的成本,但精度和深度控制较难。3.湿法刻蚀:适用于玻璃、聚合物等材料的刻蚀,可以实现较高的精度和深度控制,但刻蚀速率较慢。4.激光刻蚀:适用于各种材料的刻蚀,可以实现高精度、高速率的刻蚀,但成本较高。在选择材料刻蚀方法时,需要综合考虑以上因素,并根据实际需求进行选择。同时,还需要注意刻蚀过程中的安全问题,避免对人体和环境造成危害。物理刻蚀是利用物理过程来剥离材料表面的方法,适用于硬质材料。深圳宝安反应离子刻蚀
刻蚀技术可以用于制造微型结构,如微机械系统和微流控芯片等。天津刻蚀液
ArF浸没式两次曝光技术已被业界认为是32nm节点较具竞争力的技术;在更低的22nm节点甚至16nm节点技术中,浸没式光刻技术一般也具有相当大的优势。浸没式光刻技术所面临的挑战主要有:如何解决曝光中产生的气泡和污染等缺陷的问题;研发和水具有良好的兼容性且折射率大于1.8的光刻胶的问题;研发折射率较大的光学镜头材料和浸没液体材料;以及有效数值孔径NA值的拓展等问题。针对这些难题挑战,国内外学者以及公司已经做了相关研究并提出相应的对策。浸没式光刻机将朝着更高数值孔径发展,以满足更小光刻线宽的要求。天津刻蚀液