典型的硅刻蝕是用含氮的物質(zhì)與氫氟酸的混合水溶液。這一配比規(guī)則在控制刻蝕中成為一個(gè)重要的因素。在一些比率上,刻蝕硅會(huì)有放熱反應(yīng)。加熱反應(yīng)所產(chǎn)生的熱可加速刻蝕反應(yīng),接下來又產(chǎn)生更多的熱,這樣進(jìn)行下去會(huì)導(dǎo)致工藝無法控制。有時(shí)醋酸和其他成分被混合進(jìn)來控制加熱反應(yīng)。一些器件要求在晶圓上刻蝕出槽或溝??涛g配方要進(jìn)行調(diào)整以使刻蝕速率依靠晶圓的取向。取向的晶圓以45°角刻蝕,取向的晶圓以“平”底刻蝕。其他取向的晶圓可以得到不同形狀的溝槽。多晶硅刻蝕也可用基本相同的規(guī)則??涛g技術(shù)主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。廣州荔灣刻蝕加工廠
溫度越高刻蝕效率就越高,但是溫度過高工藝方面波動(dòng)就越大,只要通過設(shè)備自帶溫控器和點(diǎn)檢確認(rèn)。刻蝕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、過刻蝕:刻蝕速度異常、刻蝕溫度異常等。徐州刻蝕工藝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。
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,等離子體通過光刻膠中開出的窗口,在與硅片發(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)。濕法腐蝕仍然用來腐蝕硅片上某些層或用來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。
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)了處理過程。在微細(xì)加工中,刻蝕和清洗處理過程包括許多內(nèi)容。
刻蝕是按照掩模圖形或設(shè)計(jì)要求對(duì)半導(dǎo)體襯底表面或表面覆蓋薄膜進(jìn)行選擇性刻蝕的技術(shù),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??涛g分為干法刻蝕和濕法腐蝕。原位芯片目前掌握多種刻蝕工藝,并會(huì)根據(jù)客戶的需求,設(shè)計(jì)刻蝕效果好且性價(jià)比高的刻蝕解決方案??涛g技術(shù)主要應(yīng)用于半導(dǎo)體器件,集成電路制造,薄膜電路,印刷電路和其他微細(xì)圖形的加工等。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所??涛g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。南昌反應(yīng)離子束刻蝕
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。廣州荔灣刻蝕加工廠
二氧化硅的干法刻蝕是: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(duì)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(huì)與硅或硅的氧化物反應(yīng)。選擇比的改變?cè)诋?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(gè)比較重要的因素??涛g也可以分成有圖形刻蝕和無圖形刻蝕。廣州荔灣刻蝕加工廠