福州鎳刻蝕

來(lái)源: 發(fā)布時(shí)間:2023-10-19

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(chēng)為非均勻性(或者稱(chēng)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?。凰貌牧系淖兓ɡ绺遦薄膜或多孔較低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))。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)成分的氣體中實(shí)現(xiàn)。福州鎳刻蝕

福州鎳刻蝕,材料刻蝕

早期的刻蝕技術(shù)為濕法刻蝕,是將刻蝕材料浸泡在腐蝕液中進(jìn)行腐蝕的技術(shù)。這個(gè)過(guò)程是純化學(xué)腐蝕的過(guò)程。濕法刻蝕具有良好的選擇性,例如實(shí)驗(yàn)室經(jīng)常采用磷酸來(lái)腐蝕鋁金屬化,而不會(huì)腐蝕金屬化層間的介質(zhì)層材料;半導(dǎo)體制造過(guò)程中用調(diào)配后的氫氟酸(加入NH4F緩沖液)來(lái)腐蝕二氧化硅,而不會(huì)對(duì)光刻膠造成過(guò)量的傷害。隨著半導(dǎo)體特征尺寸的不斷減小,濕法刻蝕逐漸被一些干法刻蝕所替代。其原因在于濕法刻蝕是各向同性的,橫向刻蝕的寬度接近于縱向刻蝕的深度,因此會(huì)產(chǎn)生鉆蝕的現(xiàn)象,因此在小尺寸的制程中,濕法刻蝕的精度控制非常困難,并且可重復(fù)性差。福建氮化硅材料刻蝕外協(xié)浸沒(méi)式光刻機(jī)將朝著更高數(shù)值孔徑發(fā)展,以滿(mǎn)足更小光刻線(xiàn)寬的要求。

福州鎳刻蝕,材料刻蝕

刻蝕可以分成有圖形刻蝕和無(wú)圖形刻蝕。有圖形刻蝕采用掩蔽層(有圖形的光刻膠)來(lái)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(guò)程中刻掉。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(xiàn)、通孔、接觸孔和溝槽。無(wú)圖形刻蝕、反刻或剝離是在整個(gè)硅片沒(méi)有掩模的情況下進(jìn)行的,這種刻蝕工藝用于剝離掩模層。反刻是在想要把某一層膜的總的厚度減小時(shí)采用的(如當(dāng)平坦化硅片表面時(shí)需要減小形貌特征)。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。同樣的刻蝕條件,針對(duì)不同的刻蝕暴露面積,刻蝕的速率會(huì)有所不一樣。

刻蝕,它是半導(dǎo)體制造工藝,微電子IC制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當(dāng)重要的步驟。是與光刻相聯(lián)系的圖形化處理的一種主要工藝。所謂刻蝕,實(shí)際上狹義理解就是光刻腐蝕,先通過(guò)光刻將光刻膠進(jìn)行光刻曝光處理,然后通過(guò)其它方式實(shí)現(xiàn)腐蝕處理掉所需除去的部分??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(guò)程,其基本目標(biāo)是在涂膠的硅片上正確地復(fù)制掩模圖形。隨著微制造工藝的發(fā)展,真正意義上來(lái)講,刻蝕成了通過(guò)溶液、反應(yīng)離子或其它機(jī)械方式來(lái)剝離、去除材料的一種統(tǒng)稱(chēng),成為微加工制造的一種普適叫法。按材料來(lái)分,刻蝕主要分成3種:金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕、和硅刻蝕。

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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。光刻噴嘴噴霧模式和硅片旋轉(zhuǎn)速度是實(shí)現(xiàn)硅片間溶解率和均勻性的可重復(fù)性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)參數(shù)。深圳龍華刻蝕公司

在微細(xì)加工中,刻蝕和清洗處理過(guò)程包括許多內(nèi)容。福州鎳刻蝕

材料的濕法化學(xué)刻蝕,一般包括刻蝕劑到達(dá)材料表面和反應(yīng)產(chǎn)物離開(kāi)表面的傳輸過(guò)程,也包括表面本身的反應(yīng)。如果刻蝕劑的傳輸是限制加工的因素,則這種反應(yīng)受擴(kuò)散的限制。吸附和解吸也影響濕法刻蝕的速率,而且在整個(gè)加工過(guò)程中可能是一種限制因素。半導(dǎo)體技術(shù)中的許多刻蝕工藝是在相當(dāng)緩慢并受速率控制的情況下進(jìn)行的,這是因?yàn)楦采w在表面上有一污染層。因此,刻蝕時(shí)受到反應(yīng)劑擴(kuò)散速率的限制。污染層厚度常有幾微米,如果化學(xué)反應(yīng)有氣體逸出,則此層就可能破裂。濕法刻蝕工藝常常有反應(yīng)物產(chǎn)生,這種產(chǎn)物受溶液的溶解速率的限制。為了使刻蝕速率提高,常常使溶液攪動(dòng),因?yàn)閿噭?dòng)增強(qiáng)了外擴(kuò)散效應(yīng)。多晶和非晶材料的刻蝕是各向異性的。然而,結(jié)晶材料的刻蝕可能是各向同性,也可能是各向異性的,它取決于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的性質(zhì)。晶體材料的各向同性刻蝕常被稱(chēng)作拋光刻蝕,因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生平滑的表面。各向異性刻蝕通常能顯示晶面,或者使晶體產(chǎn)生缺陷。因此,可用于化學(xué)加工,也可作為結(jié)晶刻蝕劑。福州鎳刻蝕