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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(Time Multiplexed Deep Etching)工藝,是一個(gè)刻蝕—鈍化—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,天津深硅刻蝕材料刻蝕加工廠,天津深硅刻蝕材料刻蝕加工廠。 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,天津深硅刻蝕材料刻蝕加工廠,沉積在已經(jīng)做好圖形的樣品表面。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。天津深硅刻蝕材料刻蝕加工廠
介質(zhì)刻蝕是用于介質(zhì)材料的刻蝕,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)。深圳深硅刻蝕材料刻蝕加工工廠氮化鎵材料的刻蝕需要使用氧化硅作為掩膜來(lái)刻蝕,而氧化硅的刻蝕需要使用Cr充當(dāng)硬掩模。
材料的濕法化學(xué)刻蝕,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。
選擇比指的是在同一刻蝕條件下一種材料與另一種材料相比刻蝕速率快多少,它定義為被刻蝕材料的刻蝕速率與另一種材料的刻蝕速率的比?;緝?nèi)容:高選擇比意味著只刻除想要刻去的那一層材料。一個(gè)高選擇比的刻蝕工藝不刻蝕下面一層材料(刻蝕到恰當(dāng)?shù)纳疃葧r(shí)停止)并且保護(hù)的光刻膠也未被刻蝕。圖形幾何尺寸的縮小要求減薄光刻膠厚度。高選擇比在較先進(jìn)的工藝中為了確保關(guān)鍵尺寸和剖面控制是必需的。特別是關(guān)鍵尺寸越小,選擇比要求越高。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。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。
干法刻蝕也可以根據(jù)被刻蝕的材料類(lèi)型來(lái)分類(lèi)。按材料來(lái)分,刻蝕主要分成三種:金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕、和硅刻蝕。介質(zhì)刻蝕是用于介質(zhì)材料的刻蝕,如二氧化硅。接觸孔和通孔結(jié)構(gòu)的制作需要刻蝕介質(zhì),從而在ILD中刻蝕出窗口,而具有高深寬比(窗口的深與寬的比值)的窗口刻蝕具有一定的挑戰(zhàn)性。硅刻蝕(包括多晶硅)應(yīng)用于需要去除硅的場(chǎng)合,如刻蝕多晶硅晶體管柵和硅槽電容。金屬刻蝕主要是在金屬層上去掉鋁合金復(fù)合層,制作出互連線。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。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。深圳深硅刻蝕材料刻蝕加工工廠
有圖形的光刻膠層在刻蝕中不受腐蝕源明顯的侵蝕。天津深硅刻蝕材料刻蝕加工廠
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。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。晶圓被送入反應(yīng)室,并由真空系統(tǒng)把內(nèi)部壓力降低。在真空建立起來(lái)后,將反應(yīng)室內(nèi)充入反應(yīng)氣體。對(duì)于二氧化硅刻蝕,氣體一般使用CF4和氧的混合劑。電源通過(guò)在反應(yīng)室中的電極創(chuàng)造了一個(gè)射頻電場(chǎng)。能量場(chǎng)將混合氣體激發(fā)或等離子體狀態(tài)。在激發(fā)狀態(tài),氟刻蝕二氧化硅,并將其轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性成分由真空系統(tǒng)排出。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。天津深硅刻蝕材料刻蝕加工廠
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所致力于電子元器件,是一家服務(wù)型的公司。公司業(yè)務(wù)分為微納加工技術(shù)服務(wù),真空鍍膜技術(shù)服務(wù),紫外光刻技術(shù)服務(wù),材料刻蝕技術(shù)服務(wù)等,目前不斷進(jìn)行創(chuàng)新和服務(wù)改進(jìn),為客戶(hù)提供良好的產(chǎn)品和服務(wù)。公司注重以質(zhì)量為中心,以服務(wù)為理念,秉持誠(chéng)信為本的理念,打造電子元器件良好品牌。在社會(huì)各界的鼎力支持下,持續(xù)創(chuàng)新,不斷鑄造***服務(wù)體驗(yàn),為客戶(hù)成功提供堅(jiān)實(shí)有力的支持。
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