刻蝕,英文為Etch,它是半導體制造工藝,微電子IC制造工藝以及微納制造工藝中的一種相當重要的步驟。是與光刻相聯系的圖形化(pattern)處理的一種主要工藝。所謂刻蝕,實際上狹義理解就是光刻腐蝕,先通過光刻將光刻膠進行光刻曝光處理,然后通過其它方式實現腐蝕處理掉所需除去的部分。刻蝕是用化學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,其基本目標是在涂膠的硅片上正確地復制掩模圖形。隨著微制造工藝的發展,廣義上來講,刻蝕成了通過溶液、反應離子或其它機械方式來剝離、去除材料的一種統稱,成為微加工制造的一種普適叫法。光刻膠又稱光致抗蝕劑,是一種對光敏感的混合液體。深圳坪山刻蝕硅材料
光刻膠是另一個剝離的例子。總的來說,有圖形刻蝕和無圖形刻蝕工藝條件能夠采用干法刻蝕或濕法腐蝕技術來實現。為了復制硅片表面材料上的掩膜圖形,刻蝕必須滿足一些特殊的要求。包括幾方面刻蝕參數:刻蝕速率、刻蝕剖面、刻蝕偏差、選擇比、均勻性、殘留物、聚合物、等離子體誘導損傷、顆粒玷污和缺陷等。刻蝕是用化學或物理方法有選擇的從硅片表面去除不需要的材料的過程。刻蝕的基本目標是在涂膠的硅片上正確的復制掩模圖形。有圖形的光刻膠層在刻蝕中不受腐蝕源明顯的侵蝕。深圳坪山刻蝕硅材料在平板顯示行業;主要使用的光刻膠有彩色及黑色光刻膠、LCD觸摸屏用光刻膠、TFT-LCD正性光刻膠等。
干法刻蝕也可以根據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、介質刻蝕、和硅刻蝕。介質刻蝕是用于介質材料的刻蝕,如二氧化硅。接觸孔和通孔結構的制作需要刻蝕介質,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性。硅刻蝕(包括多晶硅)應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合層,制作出互連線。廣東省科學院半導體研究所。
在微細加工中,刻蝕和清洗處理過程包括許多內容。對于適當取向的半導體薄片的鋸痕首先要機械拋光,除去全部的機械損傷,之后進行化學刻蝕和拋光,以獲得無損傷的光學平面。這種工藝往往能去除以微米級計算的材料表層。對薄片進行化學清洗和洗滌,可以除去因操作和貯存而產生的污染,然后用熱處理的方法生長Si0(對于硅基集成電路),或者沉積氮化硅(對于砷化鎵電路),以形成初始保護層。刻蝕過程和圖案的形成相配合。廣東省科學院半導體研究所。半導體材料刻蝕加工廠等離子體刻蝕機要求相同的元素:化學刻蝕劑和能量源。干法刻蝕優點是:選擇比高。
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。在集成電路制造過程中,經過掩模套準、曝光和顯影,在抗蝕劑膜上復印出所需的圖形,或者用電子束直接描繪在抗蝕劑膜上產生圖形,然后把此圖形精確地轉移到抗蝕劑下面的介質薄膜(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。刻蝕就是用化學的、物理的或同時使用化學和物理的方法,有選擇地把沒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。刻蝕技術主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。干法刻蝕主要利用反應氣體與等離子體進行刻蝕;濕法刻蝕主要利用化學試劑與被刻蝕材料發生化學反應進行刻蝕。在工藝中可能會對一個薄膜層或多個薄膜層執行特定的刻蝕步驟。理想情況下,晶圓所有點的刻蝕速率都一致。深圳坪山刻蝕硅材料
微觀結構差的薄膜,包括多孔膜和疏松結構的膜,將被迅速刻蝕。深圳坪山刻蝕硅材料
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很多,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。基本內容: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(刻蝕到恰當的深度時停止)并且保護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。高選擇比在較先進的工藝中為了確保關鍵尺寸和剖面控制是必需的。特別是關鍵尺寸越小,選擇比要求越高。刻蝕較簡單較常用分類是:干法刻蝕和濕法刻蝕。深圳坪山刻蝕硅材料