干法刻蚀也可以根据被刻蚀的材料类型来分类。按材料来分,刻蚀主要分成三种:金属刻蚀、介质刻蚀、和硅刻蚀。介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀,如二氧化硅。接触孔和通孔结构的制作需要刻蚀介质,从而在ILD中刻蚀出窗口,而具有高深宽比(窗口的深与宽的比值)的窗口刻蚀具有一定的挑战性。硅刻蚀(包括多晶硅)应用于需要去除硅的场合,如刻蚀多晶硅晶体管栅和硅槽电容。金属刻蚀主要是在金属层上去掉铝合金复合层,制作出互连线。广东省科学院半导体研究所。深硅刻蚀是MEMS器件制作当中一个比较重要的工艺。干法刻蚀优点是:细线条操作安全。北京氮化硅材料刻蚀公司
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。中山半导体材料刻蚀外协温度越高刻蚀效率越高,但是温度过高工艺方面波动较大,要通过设备自带温控器和点检确认。
“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)。
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。ICP刻蚀设备能够进行(氮化镓)、(氮化硅)、(氧化硅)、(铝镓氮)等半导体材料进行刻蚀。
在等离子蚀刻工艺中,发生着许多的物理现象。当在腔体中使用电极(DC或RF激发)或微波产生一个强电场,这个电场会加速所有的自由电子并提高他们的内部能量(由于宇宙射线的原因,在任何环境中都会存在一些自由电子)。自由电子与气体中的原子/分子发生撞击,如果在碰撞过程中,电子传递了足够的能量给原子/分子,就会发生电离现象,并且产生正离子和其他自由电子若碰撞传递的能量不足以激发电离现象则无法产生稳定且能发生反应的中性物当足够的能量提供给系统,一个稳定的,气相等离子体包含自由电子,正离子和反应中性物等离子蚀刻工艺中等离子体中的原子、分子离子、反应中性物通过物理和化学方式移除衬底表面的材料。纯物理蚀刻采用强电场来加速正原子离子(通常使用重量较重,惰性的氩原子)朝向衬底,加速过程将能量传递给了离子,当它们撞击到衬底表面时,内部的能量传递给衬底表面的原子,如果足够的能量被传递,衬底表面的原子会被喷射到气体中,较终被真空系统抽走。干法刻蚀优点: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。佛山深硅刻蚀材料刻蚀平台
刻蚀基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。北京氮化硅材料刻蚀公司
经过前面的一系列工艺已将光刻掩膜版的图形转移到光刻胶上。为了制作元器件,需将光刻胶上的图形进一步转移到光刻胶下层的材料上,天津深硅刻蚀材料刻蚀价格。这个任务就由刻蚀来完成。刻蚀就是将涂胶前所淀积的薄膜中没有被光刻胶(经过曝光和显影后)覆盖和保护的那部分去除掉,达到将光刻胶上的图形转移到其下层材料上的目的,天津深硅刻蚀材料刻蚀价格。光刻胶的下层薄膜可能是二氧化硅、氮化硅,天津深硅刻蚀材料刻蚀价格、多晶硅或者金属材料。材料不同或图形不同,刻蚀的要求不同。实际上,光刻和刻蚀是两个不同的加工工艺,但因为这两个工艺只有连续进行,才能完成真正意义上的图形转移,而且在工艺线上,这两个工艺经常是放在同一工序中,因此有时也将这两个步骤统称为光刻。按材料来分,刻蚀主要分成三种:金属刻蚀、介质刻蚀、和硅刻蚀。北京氮化硅材料刻蚀公司
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