刻蝕較簡(jiǎn)單較常用分類(lèi)主要是:干法刻蝕和濕法刻蝕。顯而易見(jiàn),它們的區(qū)別就在于濕法使用溶劑或溶液來(lái)進(jìn)行刻蝕。濕法刻蝕是一個(gè)純粹的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,是指利用溶液與預(yù)刻蝕材料之間的化學(xué)反應(yīng)來(lái)去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而達(dá)到刻蝕目的。特點(diǎn)是:濕法刻蝕在半導(dǎo)體工藝中有著普遍應(yīng)用:磨片、拋光、清洗、腐蝕。優(yōu)點(diǎn)是選擇性好、重復(fù)性好、生產(chǎn)效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低。干法刻蝕種類(lèi)比較多,包括光揮發(fā)、氣相腐蝕、等離子體腐蝕等。按照被刻蝕的材料類(lèi)型來(lái)劃分,干法刻蝕主要分成三種:金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕和硅刻蝕??涛g技術(shù)可以通過(guò)控制刻蝕介質(zhì)的流速和流量來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的刻蝕效果。紹興反應(yīng)性離子刻蝕
等離子刻蝕是將電磁能量施加到含有化學(xué)反應(yīng)成分(如氟或氯)的氣體中實(shí)現(xiàn)。等離子會(huì)釋放帶正電的離子來(lái)撞擊晶圓以去除(刻蝕)材料,并和活性自由基產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng),與刻蝕的材料反應(yīng)形成揮發(fā)性或非揮發(fā)性的殘留物。離子電荷會(huì)以垂直方向射入晶圓表面。這樣會(huì)形成近乎垂直的刻蝕形貌,這種形貌是現(xiàn)今密集封裝芯片設(shè)計(jì)中制作細(xì)微特征所必需的。一般而言,高蝕速率(在一定時(shí)間內(nèi)去除的材料量)都會(huì)受到歡迎。反應(yīng)離子刻蝕(RIE)的目標(biāo)是在物理刻蝕和化學(xué)刻蝕之間達(dá)到較佳平衡,使物理撞擊(刻蝕率)強(qiáng)度足以去除必要的材料,同時(shí)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)能形成易于排出的揮發(fā)性殘留物或在剩余物上形成保護(hù)性沉積。采用磁場(chǎng)增強(qiáng)的RIE工藝,通過(guò)增加離子密度而不增加離子能量(可能會(huì)損失晶圓)的方式,改進(jìn)了處理過(guò)程。溫州反應(yīng)離子刻蝕刻蝕技術(shù)可以通過(guò)選擇不同的刻蝕氣體和壓力來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的刻蝕效果。
在進(jìn)行材料刻蝕時(shí),側(cè)向刻蝕和底部刻蝕的比例是一個(gè)非常重要的參數(shù),因?yàn)樗苯佑绊懙狡骷男阅芎涂煽啃?。下面是一些控制?cè)向刻蝕和底部刻蝕比例的方法:1.選擇合適的刻蝕條件:刻蝕條件包括刻蝕氣體、功率、壓力、溫度等參數(shù)。不同的刻蝕條件會(huì)對(duì)側(cè)向刻蝕和底部刻蝕比例產(chǎn)生不同的影響。例如,選擇高功率和高壓力的刻蝕條件會(huì)導(dǎo)致更多的側(cè)向刻蝕,而選擇低功率和低壓力的刻蝕條件則會(huì)導(dǎo)致更多的底部刻蝕。2.使用掩模:掩模是一種用于保護(hù)材料不被刻蝕的薄膜。通過(guò)掩模的設(shè)計(jì)和制備,可以控制刻蝕氣體的流動(dòng)方向和速度,從而控制側(cè)向刻蝕和底部刻蝕的比例。3.選擇合適的材料:不同的材料對(duì)刻蝕條件的響應(yīng)不同。例如,選擇硅基材料可以通過(guò)選擇不同的刻蝕氣體和條件來(lái)控制側(cè)向刻蝕和底部刻蝕的比例。而選擇氮化硅等非硅基材料則可以減少側(cè)向刻蝕的發(fā)生。4.使用后刻蝕處理:后刻蝕處理是一種通過(guò)化學(xué)方法對(duì)刻蝕后的材料進(jìn)行處理的方法。通過(guò)選擇合適的化學(xué)溶液和處理?xiàng)l件,可以控制側(cè)向刻蝕和底部刻蝕的比例。
在半導(dǎo)體制造中有兩種基本的刻蝕工藝:干法刻蝕和濕法腐蝕。干法刻蝕是把硅片表面曝露于氣態(tài)中產(chǎn)生的等離子體,等離子體通過(guò)光刻膠中開(kāi)出的窗口,在與硅片發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)(或這兩種反應(yīng)),從而去掉曝露的表面材料。干法刻蝕是亞微米尺寸下刻蝕器件的較重要方法。而在濕法腐蝕中,液體化學(xué)試劑(如酸、堿和溶劑等)以化學(xué)方式去除硅片表面的材料。濕法腐蝕一般只是用在尺寸較大的情況下(大于3微米)。濕法腐蝕仍然用來(lái)腐蝕硅片上某些層或用來(lái)去除干法刻蝕后的殘留物。濕法刻蝕特點(diǎn)是:濕法刻蝕在半導(dǎo)體工藝中有著普遍應(yīng)用:磨片、拋光、清洗、腐蝕??涛g技術(shù)可以使用化學(xué)或物理方法,包括濕法刻蝕、干法刻蝕和等離子體刻蝕等。
材料刻蝕是一種制造微電子器件和微納米結(jié)構(gòu)的重要工藝,它通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將材料表面的部分物質(zhì)去除,從而形成所需的結(jié)構(gòu)和形狀。以下是材料刻蝕的優(yōu)點(diǎn):1.高精度:材料刻蝕可以制造出高精度的微納米結(jié)構(gòu),其精度可以達(dá)到亞微米級(jí)別,比傳統(tǒng)的機(jī)械加工方法更加精細(xì)。2.高效性:材料刻蝕可以同時(shí)處理多個(gè)樣品,因此可以很大程度的提高生產(chǎn)效率。此外,材料刻蝕可以在短時(shí)間內(nèi)完成大量的加工工作,從而節(jié)省時(shí)間和成本。3.可重復(fù)性:材料刻蝕可以在不同的樣品上重復(fù)進(jìn)行,從而確保每個(gè)樣品的制造質(zhì)量和精度相同。這種可重復(fù)性是制造微電子器件和微納米結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵要素。4.可控性:材料刻蝕可以通過(guò)控制反應(yīng)條件和刻蝕速率來(lái)控制加工過(guò)程,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)微納米結(jié)構(gòu)的形狀和尺寸的精確控制。這種可控性使得材料刻蝕成為制造微納米器件的理想工藝。5.適用性廣闊:材料刻蝕可以用于制造各種材料的微納米結(jié)構(gòu),包括硅、金屬、半導(dǎo)體、聚合物等。這種廣闊的適用性使得材料刻蝕成為制造微納米器件的重要工藝之一。刻蝕技術(shù)可以通過(guò)控制刻蝕速率和深度來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的刻蝕形貌和結(jié)構(gòu)。黑龍江氮化硅材料刻蝕
刻蝕技術(shù)可以通過(guò)控制刻蝕介質(zhì)的濃度和溫度來(lái)實(shí)現(xiàn)不同的刻蝕效果。紹興反應(yīng)性離子刻蝕
介質(zhì)刻蝕是用于介質(zhì)材料的刻蝕,例如二氧化硅。干法刻蝕優(yōu)點(diǎn)是:各向異性好,選擇比高,可控性、靈活性、重復(fù)性好,細(xì)線條操作安全,易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化,無(wú)化學(xué)廢液,處理過(guò)程未引入污染,潔凈度高。缺點(diǎn)是:成本高,設(shè)備復(fù)雜。干法刻蝕主要形式有純化學(xué)過(guò)程(如屏蔽式,下游式,桶式),純物理過(guò)程(如離子銑),物理化學(xué)過(guò)程,常用的有反應(yīng)離子刻蝕RIE,離子束輔助自由基刻蝕ICP等。干法刻蝕方式比較多,一般有:濺射與離子束銑蝕,等離子刻蝕(PlasmaEtching),高壓等離子刻蝕,高密度等離子體(HDP)刻蝕,反應(yīng)離子刻蝕(RIE)。另外,化學(xué)機(jī)械拋光CMP,剝離技術(shù)等等也可看成是廣義刻蝕的一些技術(shù)??涛g基本目標(biāo)是在涂膠的硅片上正確地復(fù)制掩模圖形。紹興反應(yīng)性離子刻蝕