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。等离子体刻蚀机要求相同的元素:化学刻蚀剂和能量源。佛山Si材料刻蚀加工
等离子刻蚀的原理可以概括为以下几个步骤:1、在低压下,反应气体在射频功率的激发下,产生电离并形成等离子体,等离子体是由带电的电子和离子组成,反应腔体中的气体在电子的撞击下,除了转变成离子外,还能吸收能量并形成大量的活性基团(Radicals)2、活性反应基团和被刻蚀物质表面形成化学反应并形成挥发性的反应生成物3、反应生成物脱离被刻蚀物质表面,并被真空系统抽出腔体。在平行电极等离子体反应腔体中,被刻蚀物是被置于面积较小的电极上,在这种情况,一个直流偏压会在等离子体和该电极间形成,并使带正电的反应气体离子加速撞击被刻蚀物质表面,这种离子轰击可较大加快表面的化学反应,及反应生成物的脱附,从而导致比较高的刻蚀速率,正是由于离子轰击的存在才使得各向异性刻蚀得以实现。深圳材料刻蚀厂商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。
湿法刻蚀是化学清洗方法中的一种,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**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。
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。在硅材料刻蚀当中,硅针的刻蚀需要用到各向同性刻蚀,硅柱的刻蚀需要用到各项异性刻蚀。
基本工艺要求理想的刻蚀工艺必须具有以下特点:①各向异性刻蚀,即只有垂直刻蚀,没有横向钻蚀。这样才能保证精确地在被刻蚀的薄膜上复制出与抗蚀剂上完全一致的几何图形;②良好的刻蚀选择性,即对作为掩模的抗蚀剂和处于其下的另一层薄膜或材料的刻蚀速率都比被刻蚀薄膜的刻蚀速率小得多,以保证刻蚀过程中抗蚀剂掩蔽的有效性,不致发生因为过刻蚀而损坏薄膜下面的其他材料;③加工批量大,控制容易,成本低,对环境污染少,适用于工业生产。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。中山ICP材料刻蚀加工厂
深硅刻蚀是MEMS器件制作当中一个很重要的工艺。佛山Si材料刻蚀加工
GaN材料的刻蚀一般采用光刻胶来做掩膜,但是刻蚀GaN和光刻胶,选择比接近1:1,如果需要刻蚀深度超过3微米以上就需要采用厚胶来做掩膜。对于刻蚀更深的GaN,那就需要采用氧化硅来做刻蚀的掩模,刻蚀GaN的气体对于刻蚀氧化硅刻蚀比例可以达到8:1。深硅刻蚀是MEMS器件工艺当中很重要的一个工艺,根据不同应用对深硅刻蚀有不同的侧壁形貌要求,深硅刻蚀的刻蚀方式有BOSCH工艺、Cryo工艺、mix工艺,而常用的工艺是用BOSCH工艺,刻蚀深度可以达到400微米,深宽选择比可以达到20:1.佛山Si材料刻蚀加工
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