对于被刻蚀材料和掩蔽层材料(例如光刻胶)的选择比SR可通过下式计算:SR=Ef/Er;其中,Ef为被刻蚀材料的刻蚀速率,Er为掩蔽层材料的刻蚀速率(如光刻胶);根据这个公式,选择比通常表示为一个比值,一个选择比差的工艺这一比值可能是1:1,意味着被刻蚀的材料与光刻胶掩蔽层被去除地一样快,而一个选择比高的工艺这一比值可能是100:1,说明被刻蚀材料的刻蚀速率为不要被刻蚀材料的(如光刻胶)刻蚀速率的100倍。广东省科学院半导体研究所。湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程。甘肃氮化镓材料刻蚀加工平台
刻蚀技术(etchingtechnique),是在半导体工艺,按照掩模图形或设计要求对半导体衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性腐蚀或剥离的技术。刻蚀技术不仅是半导体器件和集成电路的基本制造工艺,而且还应用于薄膜电路、印刷电路和其他微细图形的加工。刻蚀还可分为湿法刻蚀和干法刻蚀。普通的刻蚀过程大致如下:先在表面涂敷一层光致抗蚀剂,然后透过掩模对抗蚀剂层进行选择性曝光,由于抗蚀剂层的已曝光部分和未曝光部分在显影液中溶解速度不同,经过显影后在衬底表面留下了抗蚀剂图形,以此为掩模就可对衬底表面进行选择性腐蚀。如果衬底表面存在介质或金属层,则选择腐蚀以后,图形就转移到介质或金属层上。河北深硅刻蚀材料刻蚀加工厂商有图形刻蚀可用来在硅片上制作多种不同的特征图形,包括栅、金属互连线、通孔、接触孔和沟槽。
刻蚀工艺主要分为两种:干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀是通过等离子气与硅片发生物理或化学反应(或结合物理、化学两种反应)的方式将表面材料去除,主要用于亚微米尺寸下刻蚀,由于具有良好的各向异性和工艺可控性已被普遍应用于芯片制造领域;湿法刻蚀通过化学试剂去除硅片表面材料,一般用于尺寸较大情况,目前仍用于干法刻蚀后残留物的去除。金属刻蚀主要应用于金属互连线、通孔、接触金属等环节。金属互连线通常采用铝合金,对铝的刻蚀采用氯基气体和部分聚合物。钨在多层金属结构中常用作通孔的填充物,通常采用氟基或氯基气体。
在半导体制造中有两种基本的刻蚀工艺:干法刻蚀和湿法腐蚀。干法刻蚀是把硅片表面曝露于气态中产生的等离子体,等离子体通过光刻胶中开出的窗口,与硅片发生物理或化学反应(或这两种反应),从而去掉曝露的表面材料。干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件的较重要方法。而在湿法腐蚀中,液体化学试剂(如酸、碱和溶剂等)以化学方式去除硅片表面的材料。湿法腐蚀一般只是用在尺寸较大的情况下(大于3微米)。湿法腐蚀仍然用来腐蚀硅片上某些层或用来去除干法刻蚀后的残留物。刻蚀是用化学或物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程。
同样的刻蚀条件,针对不同的刻蚀暴露面积,刻蚀的速率会有所不一样。通常来说,刻蚀面积越大,刻蚀的速率越慢,暴露面积越小,刻蚀的速率越快。所以在速率调试的过程中,需要使用尺寸相当的样品进来调试,这样调试的刻蚀速率参考意义比较大。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。可以用液体化学的方法来刻蚀,但是不想其他层那样容易。使用的化学品是热磷酸。因酸液在此温度下会迅速蒸发,所以刻蚀要在一个装有冷却盖的密封回流容器中进行。主要问题是光刻胶层经不起刻蚀剂的温度和高刻蚀速率。因此,需要一层二氧化硅或其他材料来阻挡刻蚀剂。这两个因素已导致对于氮化硅使用干法刻蚀技术。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。四川MEMS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。甘肃氮化镓材料刻蚀加工平台
介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀,如二氧化硅。干法刻蚀优点是:各向异性好,选择比高,可控性、灵活性、重复性好,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。缺点是:成本高,设备复杂。干法刻蚀主要形式有纯化学过程(如屏蔽式,下游式,桶式),纯物理过程(如离子铣),物理化学过程,常用的有反应离子刻蚀RIE,离子束辅助自由基刻蚀ICP等。干法刻蚀方式比较多,一般有:溅射与离子束铣蚀,等离子刻蚀(PlasmaEtching),高压等离子刻蚀,高密度等离子体(HDP)刻蚀,反应离子刻蚀(RIE)。另外,化学机械抛光CMP,剥离技术等等也可看成是广义刻蚀的一些技术。甘肃氮化镓材料刻蚀加工平台
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