湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术,是利用合适的化学试剂先将未被光刻胶覆盖的晶片部分分解,然后转成可溶的化合物达到去除的目的。湿法刻蚀是刻蚀的一种方法,其他的有干刻蚀,等离子刻蚀等。湿法刻蚀这种刻蚀技术主要是借助腐蚀液和晶片材料的化学反应,因此我们可以借助化学试剂的选取、配比以及温度的控制等来达到合适的刻蚀速率和良好的刻蚀选择比。湿法刻蚀的过程:(1)反应物扩散到欲被刻蚀材料的表面;(2)反应物与被刻蚀材料反应;(3)反应后的产物离开刻蚀表面扩散到溶液中,随溶液被排出。刻蚀也可以分成有图形刻蚀和无图形刻蚀。河南MEMS材料刻蚀加工工厂
典型的硅刻蚀是用含氮的物质与氢氟酸的混合水溶液。这一配比规则在控制刻蚀中成为一个重要的因素。在一些比率上,刻蚀硅会有放热反应。加热反应所产生的热可加速刻蚀反应,接下来又产生更多的热,这样进行下去会导致工艺无法控制。有时醋酸和其他成分被混合进来控制加热反应。一些器件要求在晶圆上刻蚀出槽或沟。刻蚀配方要进行调整以使刻蚀速率依靠晶圆的取向。取向的晶圆以45°角刻蚀,取向的晶圆以“平”底刻蚀。其他取向的晶圆可以得到不同形状的沟槽。多晶硅刻蚀也可用基本相同的规则。山西Si材料刻蚀平台干法刻蚀优点是:细线条操作安全,易实现自动化,无化学废液,处理过程未引入污染,洁净度高。
干刻蚀是一类较新型,但迅速为半导体工业所采用的技术。其利用电浆(plasma)来进行半导体薄膜材料的刻蚀加工。其中电浆必须在真空度约10至0.001Torr的环境下,才有可能被激发出来;而干刻蚀采用的气体,或轰击质量颇巨,或化学活性极高,均能达成刻蚀的目的。干刻蚀基本上包括离子轰击与化学反应两部份刻蚀机制。偏「离子轰击」效应者使用氩气(argon),加工出来之边缘侧向侵蚀现象极微。而偏化学反应效应者则采氟系或氯系气体(如四氟化碳CF4),经激发出来的电浆,即带有氟或氯之离子团,可快速与芯片表面材质反应。删轿厚干刻蚀法可直接利用光阻作刻蚀之阻绝遮幕,不必另行成长阻绝遮幕之半导体材料。而其较重要的优点,能兼顾边缘侧向侵蚀现象极微与高刻蚀率两种优点,换言之,本技术中所谓活性离子刻蚀已足敷页堡局渗次微米线宽制程技术的要求,而正被大量使用。
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,市场更为广阔,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。氮化硅湿法刻蚀:对于钝化层,另外一种受青睐的化合物是氮化硅。
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;湿法刻蚀主要利用化学试剂与被刻蚀材料发生化学反应进行刻蚀。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。四川硅材料刻蚀
氮化镓材料的刻蚀需要使用氧化硅作为掩膜来刻蚀,而氧化硅的刻蚀需要使用Cr充当硬掩模。河南MEMS材料刻蚀加工工厂
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