氧化硅材料刻蝕技術(shù)

工藝所用化學(xué)物質(zhì)取決于要刻蝕的薄膜類型。介電刻蝕應(yīng)用中通常使用含氟的化學(xué)物質(zhì)。硅和金屬刻蝕使用含氯成分的化學(xué)物質(zhì)。在工藝中可能會對一個薄膜層或多個薄膜層執(zhí)行特定的刻蝕步驟。當(dāng)需要處理多層薄膜時，以及刻蝕中必須精確停在某個特定薄膜層而不對其造成損傷時，刻蝕工藝的選擇比就變得非常重要。選擇比是兩個刻蝕速率的比率：被去除層的刻蝕速率與被保護(hù)層的刻蝕速率（例如刻蝕掩膜或終止層）。掩?；蛲Ｖ箤樱┩ǔ６枷Ｍ懈叩倪x擇比。硅材料刻蝕廠商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。金屬刻蝕主要是在金屬層上去掉鋁合金復(fù)合層，制作出互連線。氧化硅材料刻蝕技術(shù)

ArF浸沒式兩次曝光技術(shù)已被業(yè)界認(rèn)為是32nm節(jié)點較具競爭力的技術(shù)；在更低的22nm節(jié)點甚至16nm節(jié)點技術(shù)中，浸沒式光刻技術(shù)也具有相當(dāng)大的優(yōu)勢。浸沒式光刻技術(shù)所面臨的挑戰(zhàn)主要有：如何解決曝光中產(chǎn)生的氣泡和污染等缺陷的問題；研發(fā)和水具有良好的兼容性且折射率大于1．8的光刻膠的問題；研發(fā)折射率較大的光學(xué)鏡頭材料和浸沒液體材料；以及有效數(shù)值孔徑NA值的拓展等問題。針對這些難題挑戰(zhàn)，國內(nèi)外學(xué)者以及公司已經(jīng)做了相關(guān)研究并提出相應(yīng)的對策。浸沒式光刻機(jī)將朝著更高數(shù)值孔徑發(fā)展，以滿足更小光刻線寬的要求。遼寧氧化硅材料刻蝕公司刻蝕成了通過溶液、反應(yīng)離子或其它機(jī)械方式來進(jìn)行剝離、去除材料的一種統(tǒng)稱。

干法刻蝕是芯片制造領(lǐng)域較主要的表面材料去除方法，擁有更好的剖面控制。干刻蝕法按作用機(jī)理分為：物理刻蝕、化學(xué)刻蝕和物理化學(xué)綜合作用刻蝕。物理和化學(xué)綜合作用機(jī)理中，離子轟擊的物理過程可以通過濺射去除表面材料，具有比較強(qiáng)的方向性。離子轟擊可以改善化學(xué)刻蝕作用，使反應(yīng)元素與硅表面物質(zhì)反應(yīng)效率更高。綜合型干刻蝕法綜合離子濺射與表面反應(yīng)的優(yōu)點，使刻蝕具有較好的選擇比和線寬控制。在集成電路制造過程中需要多種類型的干法刻蝕工藝，應(yīng)用涉及硅片上各種材料。被刻蝕材料主要包括介質(zhì)，氮化硅材料刻蝕外協(xié)、硅和金屬等，氮化硅材料刻蝕外協(xié)，通過與光刻、沉積等工藝多次配合可以形成完整的底層電路、柵極，氮化硅材料刻蝕外協(xié)、絕緣層以及金屬通路等?？涛g是用化學(xué)或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過程。

等離子體刻蝕機(jī)要求相同的元素：化學(xué)刻蝕劑和能量源。物理上，等離子體刻蝕劑由反應(yīng)室、真空系統(tǒng)、氣體供應(yīng)、終點檢測和電源組成。晶圓被送入反應(yīng)室，并由真空系統(tǒng)把內(nèi)部壓力降低。在真空建立起來后，將反應(yīng)室內(nèi)充入反應(yīng)氣體。對于二氧化硅刻蝕，氣體一般使用CF4和氧的混合劑。電源通過在反應(yīng)室中的電極創(chuàng)造了一個射頻電場。能量場將混合氣體激發(fā)或等離子體狀態(tài)。在激發(fā)狀態(tài)，氟刻蝕二氧化硅，并將其轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性成分由真空系統(tǒng)排出。氮化鎵材料的刻蝕需要使用氧化硅作為掩膜來刻蝕，而氧化硅的刻蝕需要使用Cr充當(dāng)硬掩模?？涛g用單晶硅材料和芯片用單晶硅材料在制造環(huán)節(jié)上有諸多相似之處。

二氧化硅的干法刻蝕：刻蝕原理氧化物的等離子體刻蝕工藝大多采用含有氟碳化合物的氣體進(jìn)行刻蝕。使用的氣體有四氟化碳(CF)、八氟丙烷(C，F(xiàn)8)、三氟甲烷(CHF3)等，常用的是CF和CHFCF的刻蝕速率比較高但對多晶硅的選擇比不好，CHF3的聚合物生產(chǎn)速率較高，非等離子體狀態(tài)下的氟碳化合物化學(xué)穩(wěn)定性較高，且其化學(xué)鍵比SiF的化學(xué)鍵強(qiáng)，不會與硅或硅的氧化物反應(yīng)。選擇比的改變在當(dāng)今半導(dǎo)體工藝中，Si02的干法刻蝕主要用于接觸孔與金屬間介電層連接洞的非等向性刻蝕方面。前者在S102下方的材料是Si，后者則是金屬層，通常是TiN（氮化鈦），因此在Si02的刻蝕中，Si07與Si或TiN的刻蝕選擇比是一個比較重要的因素。刻蝕也可以分成有圖形刻蝕和無圖形刻蝕。按材料來分，刻蝕主要分成3種：金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕、和硅刻蝕。珠海深硅刻蝕材料刻蝕價錢

光刻膠又稱光致抗蝕劑，是一種對光敏感的混合液體。氧化硅材料刻蝕技術(shù)

在刻蝕環(huán)節(jié)中，硅電極產(chǎn)生高電壓，令刻蝕氣體形成電離狀態(tài)，其與芯片同時處于刻蝕設(shè)備的同一腔體中，并隨著刻蝕進(jìn)程而逐步被消耗，因此刻蝕電極也需要達(dá)到與晶圓一樣的半導(dǎo)體級的純度（11個9）。芯片工藝的迭代發(fā)展，離不開上游產(chǎn)業(yè)的制造水平提升。在刻蝕過程中，為了讓晶圓表面面向刻蝕的深度均勻一致，硅單晶電極的面積必須要大于被加工的晶圓面積，所以，目前主流的先進(jìn)刻蝕機(jī)，硅電極的直徑趨于向更大尺寸發(fā)展，一般來說，45nm至7nm線寬的12英寸的晶圓，對應(yīng)的刻蝕用單晶硅材料尺寸通常在14英寸以上，較大直徑要求達(dá)到19英寸。并且，越是先進(jìn)制程，越追求刻蝕的極限線寬，這樣，對硅電極的材料內(nèi)在缺陷、面向均勻性的要求，也提高了許多。氧化硅材料刻蝕技術(shù)