刻蝕工藝是:把未被抗蝕劑掩蔽的薄膜層除去,從而在薄膜上得到與抗蝕劑膜上完全相同圖形的工藝。在集成電路制造過(guò)程中,經(jīng)過(guò)掩模套準(zhǔn)、曝光和顯影,在抗蝕劑膜上復(fù)印出所需的圖形,或者用電子束直接描繪在抗蝕劑膜上產(chǎn)生圖形,然后把此圖形精確地轉(zhuǎn)移到抗蝕劑下面的介質(zhì)薄膜(如氧化硅、氮化硅、多晶硅)或金屬薄膜(如鋁及其合金)上去,制造出所需的薄層圖案。刻蝕就是用化學(xué)的、物理的或同時(shí)使用化學(xué)和物理的方法,有選擇地把沒(méi)有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜層除去,從而在薄膜上得到和抗蝕劑膜上完全一致的圖形。刻蝕技術(shù)主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。干法刻蝕主要利用反應(yīng)氣體與等離子體進(jìn)行刻蝕;濕法刻蝕主要利用化學(xué)試劑與被刻蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行刻蝕。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??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。深圳坪山刻蝕液
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。深圳坪山刻蝕液硅材料刻蝕廠商有圖形刻蝕可以用來(lái)在硅片上制作多種不同的特征圖形。
反應(yīng)離子刻蝕:這種刻蝕過(guò)程同時(shí)兼有物理和化學(xué)兩種作用。輝光放電在零點(diǎn)幾到幾十帕的低真空下進(jìn)行。硅片處于陰極電位,放電時(shí)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(chǎng)加速,垂直入射到硅片表面上,以較大的動(dòng)量進(jìn)行物理刻蝕,同時(shí)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
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??涛g可以分成有圖形刻蝕和無(wú)圖形刻蝕。
溫度越高刻蝕效率越高,但是溫度過(guò)高工藝方面波動(dòng)較大,只要通過(guò)設(shè)備自帶溫控器和點(diǎn)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(guò)刻量即測(cè)蝕量,適當(dāng)增加測(cè)試量可有效控制刻蝕中的點(diǎn)狀不良作業(yè)數(shù)量管控:每天對(duì)生產(chǎn)數(shù)量及時(shí)記錄,達(dá)到規(guī)定作業(yè)片數(shù)及時(shí)更換。作業(yè)時(shí)間管控:由于藥液的揮發(fā),所以如果在規(guī)定更換時(shí)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(shí)需先進(jìn)行首片確認(rèn),且在作業(yè)過(guò)程中每批次進(jìn)行抽檢(時(shí)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(shí)沖洗干凈等。3、過(guò)刻蝕:刻蝕速度異常、刻蝕溫度異常等。 法刻蝕主要利用反應(yīng)氣體與等離子體進(jìn)行刻蝕。深圳坪山刻蝕液
半導(dǎo)體材料刻蝕加工廠等離子體刻蝕機(jī)要求相同的元素:化學(xué)刻蝕劑和能量源。深圳坪山刻蝕液
相比刻蝕用單晶硅材料,芯片用單晶硅材料是芯片等終端產(chǎn)品的原材料,市場(chǎng)比較廣闊,國(guó)產(chǎn)替代的需求也十分旺盛。SEMI的統(tǒng)計(jì)顯示,2018年全球半導(dǎo)體制造材料市場(chǎng)規(guī)模為322.38億美元,其中硅材料的市場(chǎng)規(guī)模達(dá)到121.24億美元,占比高達(dá)37.61%。刻蝕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:積累的固液共存界面控制技術(shù)、熱場(chǎng)尺寸優(yōu)化工藝、多晶硅投料優(yōu)化等工藝技術(shù)已經(jīng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,為進(jìn)入新賽道提供了產(chǎn)業(yè)技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)的支撐。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。深圳坪山刻蝕液