干刻蝕是一類較新型,但迅速為半導(dǎo)體工業(yè)所采用的技術(shù)。其利用電漿(plasma)來進(jìn)行半導(dǎo)體薄膜材料的刻蝕加工。其中電漿必須在真空度約10至0.001Torr的環(huán)境下,才有可能被激發(fā)出來;而干刻蝕采用的氣體,或轟擊質(zhì)量頗巨,或化學(xué)活性極高,均能達(dá)成刻蝕的目的。干刻蝕基本上包括離子轟擊與化學(xué)反應(yīng)兩部份刻蝕機(jī)制。偏「離子轟擊」效應(yīng)者使用氬氣(argon),加工出來之邊緣側(cè)向侵蝕現(xiàn)象極微。而偏化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)者則采氟系或氯系氣體(如四氟化碳CF4),經(jīng)激發(fā)出來的電漿,即帶有氟或氯之離子團(tuán),可快速與芯片表面材質(zhì)反應(yīng)。刪轎厚干刻蝕法可直接利用光阻作刻蝕之阻絕遮幕,不必另行成長阻絕遮幕之半導(dǎo)體材料。而其較重要的優(yōu)點,能兼顧邊緣側(cè)向侵蝕現(xiàn)象極微與高刻蝕率兩種優(yōu)點,換言之,本技術(shù)中所謂活性離子刻蝕已足敷頁堡局滲次微米線寬制程技術(shù)的要求,而正被大量使用。刻蝕技術(shù)可以與其他微納加工技術(shù)結(jié)合使用,如光刻和電子束曝光等。深圳鹽田刻蝕硅材料
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,易實現(xiàn)自動化,無化學(xué)廢液,處理過程未引入污染,潔凈度高。缺點是:成本高,設(shè)備復(fù)雜。干法刻蝕主要形式有純化學(xué)過程(如屏蔽式,下游式,桶式),純物理過程(如離子銑),物理化學(xué)過程,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)。刻蝕基本目標(biāo)是在涂膠的硅片上正確地復(fù)制掩模圖形。杭州ICP刻蝕刻蝕技術(shù)可以實現(xiàn)對材料表面的納米級加工,可以制造出更小、更精密的器件。
刻蝕也可以分成有圖形刻蝕和無圖形刻蝕。有圖形刻蝕采用掩蔽層(有圖形的光刻膠)來定義要刻蝕掉的表面材料區(qū)域,只有硅片上被選擇的這一部分在刻蝕過程中刻掉。有圖形刻蝕可用來在硅片上制作多種不同的特征圖形,包括柵、金屬互連線、通孔、接觸孔和溝槽。無圖形刻蝕、反刻或剝離是在整個硅片沒有掩模的情況下進(jìn)行的,這種刻蝕工藝用于剝離掩模層(如STI氮化硅剝離和用于制備晶體管注入側(cè)墻的硅化物工藝后鈦的剝離)。反刻是在想要把某一層膜的總的厚度減小時采用的(如當(dāng)平坦化硅片表面時需要減小形貌特征)。
材料刻蝕是一種常用的微納加工技術(shù),用于制作微電子器件、MEMS器件、光學(xué)器件等??涛g設(shè)備是實現(xiàn)材料刻蝕的關(guān)鍵工具,主要分為物理刻蝕和化學(xué)刻蝕兩種類型。物理刻蝕設(shè)備主要包括離子束刻蝕機(jī)、反應(yīng)離子束刻蝕機(jī)、電子束刻蝕機(jī)、激光刻蝕機(jī)等。離子束刻蝕機(jī)利用高能離子轟擊材料表面,使其發(fā)生物理變化,從而實現(xiàn)刻蝕。反應(yīng)離子束刻蝕機(jī)則在離子束刻蝕的基礎(chǔ)上,通過引入反應(yīng)氣體,使得刻蝕更加精細(xì)。電子束刻蝕機(jī)則利用高能電子轟擊材料表面,實現(xiàn)刻蝕。激光刻蝕機(jī)則利用激光束對材料表面進(jìn)行刻蝕?;瘜W(xué)刻蝕設(shè)備主要包括濕法刻蝕機(jī)和干法刻蝕機(jī)。濕法刻蝕機(jī)利用化學(xué)反應(yīng)溶解材料表面,實現(xiàn)刻蝕。干法刻蝕機(jī)則利用化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的氣體對材料表面進(jìn)行刻蝕??偟膩碚f,不同類型的刻蝕設(shè)備適用于不同的材料和刻蝕要求。在選擇刻蝕設(shè)備時,需要考慮材料的性質(zhì)、刻蝕深度、刻蝕精度、刻蝕速率等因素??涛g技術(shù)可以實現(xiàn)對材料的多層刻蝕,從而制造出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微納器件。
反應(yīng)離子刻蝕:這種刻蝕過程同時兼有物理和化學(xué)兩種作用。輝光放電在零點幾到幾十帕的低真空下進(jìn)行。硅片處于陰極電位,放電時的電位大部分降落在陰極附近。大量帶電粒子受垂直于硅片表面的電場加速,垂直入射到硅片表面上,以較大的動量進(jìn)行物理刻蝕,同時它們還與薄膜表面發(fā)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生化學(xué)刻蝕作用。選擇合適的氣體組分,不僅可以獲得理想的刻蝕選擇性和速度,還可以使活性基團(tuán)的壽命短,這就有效地阻止了因這些基團(tuán)在薄膜表面附近的擴(kuò)散所能造成的側(cè)向反應(yīng),較大提高了刻蝕的各向異性特性。反應(yīng)離子刻蝕是超大規(guī)模集成電路工藝中比較有發(fā)展前景的一種刻蝕方法刻蝕技術(shù)可以實現(xiàn)不同形狀的刻蝕,如線形、點形、面形等。中山氮化硅材料刻蝕外協(xié)
干法刻蝕是一種使用氣體或蒸汽來刻蝕材料的方法,通常用于制造微電子器件。深圳鹽田刻蝕硅材料
溫度越高刻蝕效率就越高,但是溫度過高工藝方面波動就越大,只要通過設(shè)備自帶溫控器和點檢確認(rèn)??涛g流片的速度與刻蝕速率密切相關(guān)噴淋流量的大小決定了基板表面藥液置換速度的快慢,流量控制可保證基板表面藥液濃度均勻。過刻量即測蝕量,適當(dāng)增加測試量可有效控制刻蝕中的點狀不良作業(yè)數(shù)量管控:每天對生產(chǎn)數(shù)量及時記錄,達(dá)到規(guī)定作業(yè)片數(shù)及時更換。作業(yè)時間管控:由于藥液的揮發(fā),所以如果在規(guī)定更換時間未達(dá)到相應(yīng)的生產(chǎn)片數(shù)藥液也需更換。首片和抽檢管控:作業(yè)時需先進(jìn)行首片確認(rèn),且在作業(yè)過程中每批次進(jìn)行抽檢(時間間隔約25min)。1、大面積刻蝕不干凈:刻蝕液濃度下降、刻蝕溫度變化。2、刻蝕不均勻:噴淋流量異常、藥液未及時沖洗干凈等。3、過刻蝕:刻蝕速度異常、刻蝕溫度異常等。深圳鹽田刻蝕硅材料