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。二氧化硅的刻蚀,可以采用湿法腐蚀的方法来腐蚀,也可以采用ICP干法来刻蚀。贵州半导体材料刻蚀外协
早期的刻蚀技术为湿法刻蚀,就是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液中进行腐蚀的技术。这个过程是纯化学腐蚀的过程。湿法刻蚀具有良好的选择性,例如实验室经常采用磷酸来腐蚀铝金属化,而不会腐蚀金属化层间的介质层材料;半导体制造过程中用调配后的氢氟酸(加入NH4F缓冲液)来腐蚀二氧化硅,而不会对光刻胶造成过量的伤害。随着半导体特征尺寸的不断减小,湿法刻蚀逐渐**法刻蚀所替代。其原因在于湿法刻蚀是各向同性的,横向刻蚀的宽度接近于纵向刻蚀的深度,因此会产生钻蚀的现象,因此在小尺寸的制程中,湿法刻蚀的精度控制非常困难,并且可重复性差。河北GaN材料刻蚀服务价格对于二氧化硅刻蚀,气体一般使用CF4和氧的混合剂。
二氧化硅的干法刻蚀: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。
“刻蚀”指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,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)。刻蚀技术主要应用于半导体器件,集成电路制造,薄膜电路,印刷电路和其他微细图形的加工等。
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。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。河北GaN材料刻蚀服务价格
深硅刻蚀是MEMS器件制作当中一个很重要的工艺。贵州半导体材料刻蚀外协
反应离子刻蚀(RIE)是当前常用技术路径,属于物理和化学混合刻蚀。在传统的反应离子刻蚀机中,进入反应室的气体会被分解电离为等离子体,等离子体由反应正离子、自由基、反应原子等组成。反应正离子会轰击硅片表面形成物理刻蚀,同时被轰击的硅片表面化学活性被提高,之后硅片会与自由基和反应原子形成化学刻蚀。这个过程中由于离子轰击带有方向性,RIE技术具有较好的各向异性。目前先进集成电路制造技术中用于刻蚀关键层的刻蚀方法是高密度等离子体刻蚀技术。传统的RIE系统难以使刻蚀物质进入高深宽比图形中并将残余生成物从中排出,因此不能满足0.25μm以下尺寸的加工要求,解决办法是增加等离子体的密度。高密度等离子体刻蚀技术主要分为电子回旋加速振荡(ECR)、电容或电感耦合等离子体(CCP/ICP)、双等离子体源等。贵州半导体材料刻蚀外协
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