在等離子蝕刻工藝中,發(fā)生著許多的物理現(xiàn)象。當(dāng)在腔體中使用電極或微波產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng)的時(shí)候,這個(gè)電場(chǎng)會(huì)加速所有的自由電子并提高他們的內(nèi)部能量(由于宇宙射線的原因,在任何環(huán)境中都會(huì)存在一些自由電子)。自由電子與氣體中的原子/分子發(fā)生撞擊,如果在碰撞過(guò)程中,電子傳遞了足夠的能量給原子/分子,就會(huì)發(fā)生電離現(xiàn)象,并且產(chǎn)生正離子和其他自由電子若碰撞傳遞的能量不足以激發(fā)電離現(xiàn)象則無(wú)法產(chǎn)生穩(wěn)定且能發(fā)生反應(yīng)的中性物當(dāng)足夠的能量提供給系統(tǒng),一個(gè)穩(wěn)定的,氣相等離子體包含自由電子,正離子和反應(yīng)中性物等離子蝕刻工藝中等離子體中的原子、分子離子、反應(yīng)中性物通過(guò)物理和化學(xué)方式移除襯底表面的材料。純物理蝕刻采用強(qiáng)電場(chǎng)來(lái)加速正原子離子(通常使用重量較重,惰性的氬原子)朝向襯底,加速過(guò)程將能量傳遞給了離子,當(dāng)它們撞擊到襯底表面時(shí),內(nèi)部的能量傳遞給襯底表面的原子,如果足夠的能量被傳遞,襯底表面的原子會(huì)被噴射到氣體中,較終被真空系統(tǒng)抽走。干法刻蝕優(yōu)點(diǎn)是:潔凈度高。合肥納米刻蝕
工藝所用化學(xué)物質(zhì)取決于要刻蝕的薄膜型號(hào)。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。MEMS材料刻蝕價(jià)格在硅材料刻蝕當(dāng)中,硅針的刻蝕需要用到各向同性刻蝕,硅柱的刻蝕需要用到各項(xiàng)異性刻蝕。廣州黃埔離子刻蝕在物理上,等離子體刻蝕劑由反應(yīng)室、真空系統(tǒng)、氣體供應(yīng)、終點(diǎn)檢測(cè)和電源組成。
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。
刻蝕較簡(jiǎn)單較常用分類(lèi)主要是:干法刻蝕和濕法刻蝕。顯而易見(jiàn),它們的區(qū)別就在于濕法使用溶劑或溶液來(lái)進(jìn)行刻蝕。濕法刻蝕是一個(gè)純粹的化學(xué)反應(yīng)過(guò)程,是指利用溶液與預(yù)刻蝕材料之間的化學(xué)反應(yīng)來(lái)去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而達(dá)到刻蝕目的。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。優(yōu)點(diǎn)是選擇性好、重復(fù)性好、生產(chǎn)效率高、設(shè)備簡(jiǎn)單、成本低。干法刻蝕種類(lèi)比較多,包括光揮發(fā)、氣相腐蝕、等離子體腐蝕等。按照被刻蝕的材料類(lèi)型來(lái)劃分,干法刻蝕主要分成三種:金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕和硅刻蝕。晶圓的不同點(diǎn)刻蝕速率不同的情況稱(chēng)為非均勻性,通常以百分比表示。
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,廣義上來(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。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。廣州越秀刻蝕加工廠
刻蝕成了通過(guò)溶液、反應(yīng)離子或其它機(jī)械方式來(lái)進(jìn)行剝離、去除材料的一種統(tǒng)稱(chēng)。合肥納米刻蝕
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。合肥納米刻蝕