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:公司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,为公司进入新赛道提供了产业技术和经验的支撑。不过,芯片用单晶硅材料对材料内部微缺陷率水平的要求较高,对加工环节的硅片表面颗粒和杂质含量、表面平整度、应力和机械强度等参数指标有更为严格的要求。这些特性导致芯片用单晶硅材料的研发和生产,需要合理设计加工环节的工艺流程,同时也需要更先进的加工设备。通过刻蚀用单晶硅材料在全球半导体产业链中“见缝插针”的公司,已经拥有了稳定的基本盘。向芯片用单晶硅材料赛道进发,既是对创业初心的回归,更是应对下游需求变化的战略调整,有望再一次驱动公司的强劲增长。干法刻蚀优点是:各向异性好。山东Si材料刻蚀加工
刻蚀较简单较常用分类是:干法刻蚀和湿法刻蚀。显而易见,它们的区别就在于湿法使用溶剂或溶液来进行刻蚀。湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程,是指利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而达到刻蚀目的。特点是:湿法刻蚀在半导体工艺中有着普遍应用:磨片、抛光、清洗、腐蚀。优点是选择性好、重复性好、生产效率高、设备简单、成本低。干法刻蚀种类比较多,包括光挥发、气相腐蚀、等离子体腐蚀等。按照被刻蚀的材料类型来划分,干法刻蚀主要分成三种:金属刻蚀、介质刻蚀和硅刻蚀。四川Si材料刻蚀服务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。
在平板显示行业;主要使用的光刻胶有彩色及黑色光刻胶、LCD触摸屏用光刻胶、TFT-LCD正性光刻胶等。在光刻和蚀刻生产环节中,光刻胶涂覆于晶体薄膜表面,经曝光、显影和蚀刻等工序将光罩(掩膜版)上的图形转移到薄膜上,形成与掩膜版对应的几何图形。在PCB行业;主要使用的光刻胶有干膜光刻胶、湿膜光刻胶、感光阻焊油墨等。干膜是用特殊的薄膜贴在处理后的敷铜板上,进行曝光显影;湿膜和光成像阻焊油墨则是涂布在敷铜板上,待其干燥后进行曝光显影。激光直写光刻EUV系统将反射式掩模版上的集成电路几何图形投影成像到硅片表面的光刻胶中,形成光刻图形。
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。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。减少非均匀性和微负载是刻蚀的重要目标。
温度越高刻蚀效率就越高,但是温度过高工艺方面波动较大,只要通过设备自带温控器和点检确认。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,流量控制可保证基板表面药液浓度均匀。过刻量即测蚀量,适当增加测试量可有效控制刻蚀中的点状不良作业数量管控:每天对生产数量及时记录,达到规定作业片数及时更换。作业时间管控:由于药液的挥发,所以如果在规定更换时间未达到相应的生产片数药液也需更换。首片和抽检管控:作业时需先进行首片确认,且在作业过程中每批次进行抽检(时间间隔约25min)。1、大面积刻蚀不干净:刻蚀液浓度下降、刻蚀温度变化。2、刻蚀不均匀:喷淋流量异常、药液未及时冲洗干净等。3、过刻蚀:刻蚀速度异常、刻蚀温度异常等。干法刻蚀是芯片制造领域较主要的表面材料去除方法,拥有更好的剖面控制。辽宁半导体材料刻蚀加工平台
湿法刻蚀特点是:湿法刻蚀在半导体工艺中有着普遍应用:磨片、抛光、清洗、腐蚀。山东Si材料刻蚀加工
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)。芯片工艺的迭代发展,离不开上游产业的制造水平提升。在刻蚀过程中,为了让晶圆表面面向刻蚀的深度均匀一致,硅单晶电极的面积必须要大于被加工的晶圆面积,所以,目前主流的先进刻蚀机,硅电极的直径趋于向更大尺寸发展,一般来说,45nm至7nm线宽的12英寸的晶圆,对应的刻蚀用单晶硅材料尺寸通常在14英寸以上,较大直径要求达到19英寸。并且,越是先进制程,越追求刻蚀的极限线宽,这样,对硅电极的材料内在缺陷、面向均匀性的要求,也提高了许多。山东Si材料刻蚀加工
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