浙江氮化鎵材料刻蝕工藝

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2021-09-03

在Si片上形成具有垂直側(cè)壁的高深寬比溝槽結(jié)構(gòu)是制備先進(jìn)MEMS器件的關(guān)鍵工藝,其各向異性刻蝕要求非常嚴(yán)格。高深寬比的干法刻蝕技術(shù)以其刻蝕速率快、各向異性較強(qiáng)、污染少等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出,成為MEMS器件加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。BOSCH工藝,又名TMDE(TimeMultiplexedDeepEtching)工藝,是一個(gè)刻蝕一鈍化一刻蝕的循環(huán)過(guò)程,以達(dá)到對(duì)硅材料進(jìn)行高深寬比、各向異性刻蝕的目的。BOSCH工藝的原理是在反應(yīng)腔室中輪流通入鈍化氣體C4F8與刻蝕氣體SF6與樣品進(jìn)行反應(yīng),工藝的整個(gè)過(guò)程是淀積鈍化層步驟與刻蝕步驟的反復(fù)交替。其中保護(hù)氣體C4F8在高密度等離子體的作用下分解生成碳氟聚合物保護(hù)層,沉積在已經(jīng)做好圖形的樣品表面??涛g是指用化學(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(guò)程。浙江氮化鎵材料刻蝕工藝

浙江氮化鎵材料刻蝕工藝,材料刻蝕

濕法刻蝕是化學(xué)清洗方法中的一種,是化學(xué)清洗在半導(dǎo)體制造行業(yè)中的應(yīng)用,是用化學(xué)方法有選擇地從硅片表面去除不需要材料的過(guò)程。其基本目的是在涂膠的硅片上正確地復(fù)制掩膜圖形,有圖形的光刻膠層在刻蝕中不受到腐蝕源明顯的侵蝕,這層掩蔽膜用來(lái)在刻蝕中保護(hù)硅片上的特殊區(qū)域而選擇性地刻蝕掉未被光刻膠保護(hù)的區(qū)域。從半導(dǎo)體制造業(yè)一開(kāi)始,濕法刻蝕就與硅片制造聯(lián)系在一起。雖然濕法刻蝕已經(jīng)逐步開(kāi)始被法刻蝕所取代,但它在漂去氧化硅、去除殘留物、表層剝離以及大尺寸圖形刻蝕應(yīng)用等方面仍然起著重要的作用。與干法刻蝕相比,濕法刻蝕的好處在于對(duì)下層材料具有高的選擇比,對(duì)器件不會(huì)帶來(lái)等離子體損傷,并且設(shè)備簡(jiǎn)單??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。福建氮化硅材料刻蝕平臺(tái)物理和化學(xué)綜合作用機(jī)理中,離子轟擊的物理過(guò)程可以通過(guò)濺射去除表面材料,具有比較強(qiáng)的方向性。

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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(huì)對(duì)一個(gè)薄膜層或多個(gè)薄膜層執(zhí)行特定的刻蝕步驟。當(dāng)需要處理多層薄膜時(shí),以及刻蝕中必須精確停在某個(gè)特定薄膜層而不對(duì)其造成損傷時(shí),刻蝕工藝的選擇比就變得非常重要。選擇比是兩個(gè)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)。掩模或停止層)通常都希望有更高的選擇比。硅材料刻蝕廠商有圖形刻蝕可用來(lái)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。

理想情況下,晶圓所有點(diǎn)的刻蝕速率都一致(均勻)。晶圓不同點(diǎn)刻蝕速率不同的情況稱為非均勻性(或者稱為微負(fù)載),通常以百分比表示。減少非均勻性和微負(fù)載是刻蝕的重要目標(biāo)。應(yīng)用材料公司一直以來(lái)不斷開(kāi)發(fā)具有成本效益的創(chuàng)新解決方案,來(lái)應(yīng)對(duì)不斷變化的蝕刻難題。這些難題可能源自于器件尺寸的不斷縮??;所用材料的變化(例如高k薄膜或多孔較低k介電薄膜);器件架構(gòu)多樣化(例如FinFET和三維NAND晶體管);以及新的封裝方式(例如硅穿孔(TSV)技術(shù))。干法刻蝕優(yōu)點(diǎn)是: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。反應(yīng)離子刻蝕(RIE)是當(dāng)前常用技術(shù)路徑,屬于物理和化學(xué)混合刻蝕。

浙江氮化鎵材料刻蝕工藝,材料刻蝕

刻蝕工藝去除晶圓表面的特定區(qū)域,以沉積其它材料?!案煞ā保ǖ入x子)刻蝕用于形成電路,而“濕法”刻蝕(使用化學(xué)?。┲饕糜谇鍧嵕A。干法刻蝕是半導(dǎo)體制造中較常用的工藝之一。開(kāi)始刻蝕前,晶圓上會(huì)涂上一層光刻膠或硬掩膜(通常是氧化物或氮化物),然后在光刻時(shí)將電路圖形曝光在晶圓上。刻蝕只去除曝光圖形上的材料。在芯片工藝中,圖形化和刻蝕過(guò)程會(huì)重復(fù)進(jìn)行多次,貴州深硅刻蝕材料刻蝕價(jià)錢,貴州深硅刻蝕材料刻蝕價(jià)錢。等離子刻蝕是將電磁能量(通常為射頻(RF))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。干法刻蝕優(yōu)點(diǎn)是:潔凈度高。北京硅材料刻蝕加工

干法刻蝕優(yōu)點(diǎn)是:選擇比高。浙江氮化鎵材料刻蝕工藝

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,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。浙江氮化鎵材料刻蝕工藝