等離子刻蝕是將電磁能量(通常為射頻(RF))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(選擇比和形貌控制)。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。當(dāng)需要處理多層薄膜時(shí),以及刻蝕中必須精確停在某個(gè)特定薄膜層而不對(duì)其造成損傷時(shí)。隨著光刻膠技術(shù)的進(jìn)步,只需要一次涂膠,兩次光刻和一次刻蝕的雙重光刻工藝也成為可能。吉林硅材料刻蝕版廠家
在氧化物中開窗口的過程,可能導(dǎo)致氧化物—硅界面層附近的Si0處發(fā)生鉆蝕。在極端情況下,可以導(dǎo)致氧化物層的脫落。在淺擴(kuò)散高速晶體管的制造中有時(shí)會(huì)遇到這一問題。薄膜材料刻蝕所用的化學(xué)物與溶解這一類物體的材料是相同的,其作用是將材料轉(zhuǎn)變成可溶性的鹽或復(fù)合物。對(duì)于每種材料,都有多種刻蝕化學(xué)物可選用,它們的特性取決于膜的參數(shù)(如膜的微結(jié)構(gòu)、疏松度和膜的形成過程),同時(shí)也取決于所提供的前加工過程的性質(zhì)。它一般有下述特點(diǎn):(1)膜材料比相應(yīng)的體材料更容易刻蝕。因此,必須用稀釋的刻蝕劑,以便控制刻蝕速率。(2)受照射的膜一般將被迅速刻蝕。這種情況,包括離子注入的膜,電子束蒸發(fā)生成的膜,甚至前工序中曾在電子束蒸發(fā)環(huán)境中受照射的膜。而某些光刻膠受照射則屬于例外,因?yàn)檫@是由于聚合作用而變得更難刻蝕的緣故。負(fù)性膠就是一例。(3)內(nèi)應(yīng)力大的膜將迅速被刻蝕。膜的應(yīng)力通常由沉積溫度、沉積技術(shù)和基片溫度所控制。(4)微觀結(jié)構(gòu)差的薄膜,包括多孔膜和疏松結(jié)構(gòu)的膜,將被迅速刻蝕。這樣的膜,??梢酝ㄟ^高于生長(zhǎng)溫度的熱處理使其致密化。鈍化層基本的刻蝕劑是氫氟酸,它有刻蝕二氧化硅而不傷及硅的優(yōu)點(diǎn)吉林硅材料刻蝕版廠家干刻蝕基本上包括離子轟擊與化學(xué)反應(yīng)兩部份刻蝕機(jī)制。
干法刻蝕是芯片制造領(lǐng)域較主要的表面材料去除方法,擁有更好的剖面控制。干刻蝕法按作用機(jī)理分為:物理刻蝕、化學(xué)刻蝕和物理化學(xué)綜合作用刻蝕。物理和化學(xué)綜合作用機(jī)理中,離子轟擊的物理過程可以通過濺射去除表面材料,具有比較強(qiáng)的方向性。離子轟擊可以改善化學(xué)刻蝕作用,使反應(yīng)元素與硅表面物質(zhì)反應(yīng)效率更高。綜合型干刻蝕法綜合離子濺射與表面反應(yīng)的優(yōu)點(diǎn),使刻蝕具有較好的選擇比和線寬控制。在集成電路制造過程中需要多種類型的干法刻蝕工藝,應(yīng)用涉及硅片上各種材料。被刻蝕材料主要包括介質(zhì),氮化硅材料刻蝕外協(xié)、硅和金屬等,氮化硅材料刻蝕外協(xié),通過與光刻、沉積等工藝多次配合可以形成完整的底層電路、柵極,氮化硅材料刻蝕外協(xié)、絕緣層以及金屬通路等。刻蝕是用化學(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。
溫度越高刻蝕效率就越高,但是溫度過高工藝方面波動(dòng)較大,只要通過設(shè)備自帶溫控器和點(diǎn)檢確認(rèn)??涛g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。法刻蝕主要利用反應(yīng)氣體與等離子體進(jìn)行刻蝕。
在微細(xì)加工中,刻蝕和清洗處理過程包括許多內(nèi)容。對(duì)于適當(dāng)取向的半導(dǎo)體薄片的鋸痕首先要機(jī)械拋光,以除去全部的機(jī)械損傷,之后進(jìn)行化學(xué)刻蝕和拋光,以獲得無損傷的光學(xué)平面。這種工藝往往能去除以微米級(jí)計(jì)算的材料表層。對(duì)薄片進(jìn)行化學(xué)清洗和洗滌,可以除去因操作和貯存而產(chǎn)生的污染,然后用熱處理的方法生長(zhǎng)Si0(對(duì)于硅基集成電路),或者沉積氮化硅(對(duì)于砷化鎵電路),以形成初始保護(hù)層??涛g過程和圖案的形成相配合。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所。半導(dǎo)體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。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。吉林硅材料刻蝕版廠家
光刻噴嘴噴霧模式和硅片旋轉(zhuǎn)速度是實(shí)現(xiàn)硅片間溶解率和均勻性的可重復(fù)性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)參數(shù)。吉林硅材料刻蝕版廠家
隨著光刻膠技術(shù)的進(jìn)步,只需要一次涂膠,兩次光刻和一次刻蝕的雙重光刻工藝也成為可能。浸沒光刻和雙重光刻技術(shù)在不改變193nm波長(zhǎng)ArF光刻光源的前提下,將加工分辨率推向10nm的數(shù)量級(jí)。與此同時(shí),這兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)光刻膠也提出了新的要求。在浸沒工藝中;光刻膠首先不能與浸沒液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或浸出擴(kuò)散,損傷光刻膠自身和光刻鏡頭;其次,光刻膠的折射率必須大于透鏡,液體和頂部涂層。因此光刻膠中主體樹脂的折射率一般要求達(dá)到1.9以上;接著,光刻膠不能在浸沒液體的浸泡下和后續(xù)的烘烤過程中發(fā)生形變,影響加工精度;較后,當(dāng)浸沒工藝目標(biāo)分辨率接近10nm時(shí),將對(duì)于光刻膠多個(gè)性能指標(biāo)的權(quán)衡都提出了更加苛刻的挑戰(zhàn)。浸沒ArF光刻膠制備難度大于干性ArF光刻膠,是ArF光刻加工分辨率突破45nm的關(guān)鍵之一。光刻噴嘴噴霧模式和硅片旋轉(zhuǎn)速度是實(shí)現(xiàn)硅片間溶解率和均勻性的可重復(fù)性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)參數(shù)。吉林硅材料刻蝕版廠家
廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所位于長(zhǎng)興路363號(hào),擁有一支專業(yè)的技術(shù)團(tuán)隊(duì)。芯辰實(shí)驗(yàn)室,微納加工是廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所的主營(yíng)品牌,是專業(yè)的面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造高品質(zhì)的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺(tái)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(yàn)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(shí)形成了一支與硬件有機(jī)結(jié)合的專業(yè)人才隊(duì)伍。平臺(tái)當(dāng)前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國(guó)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(yàn)證以及產(chǎn)品中試提供支持。公司,擁有自己獨(dú)立的技術(shù)體系。公司以用心服務(wù)為重點(diǎn)價(jià)值,希望通過我們的專業(yè)水平和不懈努力,將面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域,致力于打造高品質(zhì)的公益性、開放性、支撐性樞紐中心。平臺(tái)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(yàn)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(shí)形成了一支與硬件有機(jī)結(jié)合的專業(yè)人才隊(duì)伍。平臺(tái)當(dāng)前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù),面向國(guó)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(yàn)證以及產(chǎn)品中試提供支持。等業(yè)務(wù)進(jìn)行到底。廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所主營(yíng)業(yè)務(wù)涵蓋微納加工技術(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),堅(jiān)持“質(zhì)量保證、良好服務(wù)、顧客滿意”的質(zhì)量方針,贏得廣大客戶的支持和信賴。