“刻蚀”指的是用化学和物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料,主要是晶圆制造中不可或缺的关键步骤。刻蚀技术按工艺可以分为湿法刻蚀与干法刻蚀,其中干法刻蚀是目前8英寸、12英寸先进制程中的主要刻蚀手段,干法刻蚀又多以“等离子体刻蚀”为主导。在刻蚀环节中,硅电极产生高电压,令刻蚀气体形成电离状态,其与芯片同时处于刻蚀设备的同一腔体中,并随着刻蚀进程而逐步被消耗,因此刻蚀电极也需要达到与晶圆一样的半导体级的纯度(11个9)。刻蚀技术可以用于制造光子晶体和纳米光学器件等光学器件。广东纳米刻蚀
二氧化硅的干法刻蚀方法:刻蚀原理氧化物的等离子体刻蚀工艺大多采用含有氟碳化合物的气体进行刻蚀。使用的气体有四氟化碳(CF)、八氟丙烷(C,F8)、三氟甲烷(CHF3)等,常用的是CF和CHFCF的刻蚀速率比较高但对多晶硅的选择比不好,CHF3的聚合物生产速率较高,非等离子体状态下的氟碳化合物化学稳定性较高,且其化学键比SiF的化学键强,不会与硅或硅的氧化物反应。选择比的改变在当今半导体工艺中,Si02的干法刻蚀主要用于接触孔与金属间介电层连接洞的非等向性刻蚀方面。前者在S102下方的材料是Si,后者则是金属层,通常是TiN(氮化钛),因此在Si02的刻蚀中,Si07与Si或TiN的刻蚀选择比是一个比较重要的因素。干法刻蚀外协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。
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。
湿法刻蚀是化学清洗方法中的一种,也是化学清洗在半导体制造行业中的应用,是用化学方法有选择地从硅片表面去除不需要材料的过程。其基本目的是在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形,有图形的光刻胶层在刻蚀中不受到腐蚀源明显的侵蚀,这层掩蔽膜用来在刻蚀中保护硅片上的特殊区域而选择性地刻蚀掉未被光刻胶保护的区域。从半导体制造业一开始,湿法刻蚀就与硅片制造联系在一起。虽然湿法刻蚀已经逐步开始被法刻蚀所取代,但它在漂去氧化硅、去除残留物、表层剥离以及大尺寸图形刻蚀应用等方面仍然起着重要的作用。与干法刻蚀相比,湿法刻蚀的好处在于对下层材料具有高的选择比,对器件不会带来等离子体损伤,并且设备简单。工艺所用化学物质取决于要刻蚀的薄膜类型。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。
等离子刻蚀是将电磁能量(通常为射频(RF))施加到含有化学反应成分(如氟或氯)的气体中实现。等离子会释放带正电的离子来撞击晶圆以去除(刻蚀)材料,并和活性自由基产生化学反应,与刻蚀的材料反应形成挥发性或非挥发性的残留物。离子电荷会以垂直方向射入晶圆表面。这样会形成近乎垂直的刻蚀形貌,这种形貌是现今密集封装芯片设计中制作细微特征所必需的。一般而言,高蚀速率(在一定时间内去除的材料量)都会受到欢迎。反应离子刻蚀(RIE)的目标是在物理刻蚀和化学刻蚀之间达到较佳平衡,使物理撞击(刻蚀率)强度足以去除必要的材料,同时适当的化学反应能形成易于排出的挥发性残留物或在剩余物上形成保护性沉积(选择比和形貌控制)。采用磁场增强的RIE工艺,通过增加离子密度而不增加离子能量(可能会损失晶圆)的方式,改进了处理过程。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。刻蚀技术可以通过选择不同的刻蚀模式和掩模来实现不同的刻蚀形貌和结构。福建材料刻蚀公司
材料刻蚀可以通过选择不同的刻蚀液和刻蚀条件来实现不同的刻蚀效果。广东纳米刻蚀
电子元器件产业作为电子信息制造业的基础产业,其自身的市场开放及格局形成与国内电子信息产业的高速发展有着密切关联,目前在不断增长的新电子产品市场需求、全球电子产品制造业向中国转移、中美贸易战加速国产品牌替代等内外多重作用下,国内电子元器件分销行业会长期处在活跃期,与此同时,在市场已出现的境内外电子分销商共存竞争格局中,也诞生了一批具有新商业模式的电子元器件分销企业,并受到了资本市场青睐。中国微纳加工技术服务,真空镀膜技术服务,紫外光刻技术服务,材料刻蚀技术服务行业协会秘书长古群表示5G时代下微纳加工技术服务,真空镀膜技术服务,紫外光刻技术服务,材料刻蚀技术服务产业面临的机遇与挑战。认为,在当前不稳定的国际贸易关系局势下,通过2018一2019年中国电子元件行业发展情况可以看到,被美国加征关税的微纳加工技术服务,真空镀膜技术服务,紫外光刻技术服务,材料刻蚀技术服务产品的出口额占电子元件出口总额的比重只为10%。广东纳米刻蚀