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“刻蝕”指用化學(xué)和物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料,是晶圓制造中不可或缺的關(guān)鍵步驟??涛g技術(shù)按工藝可以分為濕法刻蝕與干法刻蝕,材料刻蝕廠家,其中干法刻蝕是目前8英寸、12英寸先進(jìn)制程中的主要刻蝕手段,干法刻蝕又多以“等離子體刻蝕”為主導(dǎo)。在刻蝕環(huán)節(jié)中,硅電極產(chǎn)生高電壓,令刻蝕氣體形成電離狀態(tài),其與芯片同時處于刻蝕設(shè)備的同一腔體中,材料刻蝕廠家,并隨著刻蝕進(jìn)程而逐步被消耗,因此刻蝕電極也需要達(dá)到與晶圓一樣的半導(dǎo)體級的純度(11個9)。有圖形刻蝕可用來在硅片上制作多種不同的特征圖形,材料刻蝕廠家,包括柵、金屬互連線、通孔、接觸孔和溝槽。材料刻蝕廠家
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)物離開表面的傳輸過程,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,而且在整個加工過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,這是因為覆蓋在表面上有一污染層。因此,刻蝕時受到反應(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,因為攪動增強(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)動力學(xué)的性質(zhì)。晶體材料的各向同性刻蝕常被稱作拋光刻蝕,因為它們產(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。材料刻蝕廠家等離子體刻蝕機(jī)要求相同的元素:化學(xué)刻蝕劑和能量源。
對于被刻蝕材料和掩蔽層材料(例如光刻膠)的選擇比SR可通過下式計算:SR=Ef/Er;其中,Ef為被刻蝕材料的刻蝕速率,Er為掩蔽層材料的刻蝕速率(如光刻膠);根據(jù)這個公式,選擇比通常表示為一個比值,一個選擇比差的工藝這一比值可能是1:1,意味著被刻蝕的材料與光刻膠掩蔽層被去除地一樣快,而一個選擇比高的工藝這一比值可能是100:1,說明被刻蝕材料的刻蝕速率為不要被刻蝕材料的(如光刻膠)刻蝕速率的100倍。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。
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。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。
二氧化硅的干法刻蝕: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),不會與硅或硅的氧化物反應(yīng)。選擇比的改變在當(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比較重要的因素??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程。浙江氧化硅材料刻蝕加工廠
一般而言,高蝕速率(在一定時間內(nèi)去除的材料量)都會受到歡迎。材料刻蝕廠家
干法刻蝕也可以根據(jù)被刻蝕的材料類型來分類。按材料來分,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。材料刻蝕廠家
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所是一家面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造***的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺擁有半導(dǎo)體制備工藝所需的整套儀器設(shè)備,建立了一條實(shí)驗室研發(fā)線和一條中試線,加工尺寸覆蓋2-6英寸(部分8英寸),同時形成了一支與硬件有機(jī)結(jié)合的專業(yè)人才隊伍。平臺當(dāng)前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)提供開放共享,為技術(shù)咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)驗證以及產(chǎn)品中試提供支持。的公司,是一家集研發(fā)、設(shè)計、生產(chǎn)和銷售為一體的專業(yè)化公司。廣東省半導(dǎo)體所擁有一支經(jīng)驗豐富、技術(shù)創(chuàng)新的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊,以高度的專注和執(zhí)著為客戶提供微納加工技術(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)。廣東省半導(dǎo)體所始終以本分踏實(shí)的精神和必勝的信念,影響并帶動團(tuán)隊取得成功。廣東省半導(dǎo)體所始終關(guān)注自身,在風(fēng)云變化的時代,對自身的建設(shè)毫不懈怠,高度的專注與執(zhí)著使廣東省半導(dǎo)體所在行業(yè)的從容而自信。
文章來源地址: http://www.cdcfah.com/cp/3106091.html
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