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福州反應(yīng)離子束刻蝕

來源: 發(fā)布時間:2023-07-20

反應(yīng)離子刻蝕:這種刻蝕過程同時兼有物理和化學(xué)兩種作用。輝光放電在零點幾到幾十帕的低真空下進行。硅片處于陰極電位,放電時的電位大部分降落在陰極附近。大量帶電粒子受垂直于硅片表面的電場加速,垂直入射到硅片表面上,以較大的動量進行物理刻蝕,同時它們還與薄膜表面發(fā)生強烈的化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生化學(xué)刻蝕作用。選擇合適的氣體組分,不僅可以獲得理想的刻蝕選擇性和速度,還可以使活性基團的壽命短,這就有效地阻止了因這些基團在薄膜表面附近的擴散所能造成的側(cè)向反應(yīng),較大提高了刻蝕的各向異性特性。反應(yīng)離子刻蝕是超大規(guī)模集成電路工藝中比較有發(fā)展前景的一種刻蝕方法干刻蝕基本上包括離子轟擊與化學(xué)反應(yīng)兩部份刻蝕機制。福州反應(yīng)離子束刻蝕

福州反應(yīng)離子束刻蝕,材料刻蝕

溫度越高刻蝕效率越高,但是溫度過高工藝方面波動就比較大,只要通過設(shè)備自帶溫控器和點檢確認(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。過刻量即測蝕量,適當(dāng)增加測試量可有效控制刻蝕中的點狀不良作業(yè)數(shù)量管控:每天對生產(chǎn)數(shù)量及時記錄,達到規(guī)定作業(yè)片數(shù)及時更換。作業(yè)時間管控:由于藥液的揮發(fā),所以如果在規(guī)定更換時間未達到相應(yīng)的生產(chǎn)片數(shù)藥液也需更換。首片和抽檢管控:作業(yè)時需先進行首片確認(rèn),且在作業(yè)過程中每批次進行抽檢(時間間隔約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、藥液未及時沖洗干凈等。3、過刻蝕:刻蝕速度異常、刻蝕溫度異常等。在硅材料刻蝕當(dāng)中,硅針的刻蝕需要用到各向同性刻蝕,硅柱的刻蝕需要用到各項異性刻蝕。莆田反應(yīng)離子束刻蝕刻蝕,英文為Etch,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。

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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)的氣體中實現(xiàn)。等離子會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。離子電荷會以垂直方向射入晶圓表面。這樣會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)計中制作細(xì)微特征所必需的。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。反應(yīng)離子刻蝕(RIE)的目標(biāo)是在物理刻蝕和化學(xué)刻蝕之間達到較佳平衡,使物理撞擊(刻蝕率)強度足以去除必要的材料,同時適當(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性沉積。采用磁場增強的RIE工藝,通過增加離子密度而不增加離子能量(可能會損失晶圓)的方式,改進了處理過程。

干刻蝕是一類較新型,但迅速為半導(dǎo)體工業(yè)所采用的技術(shù),GaN材料刻蝕工藝。其利用電漿來進行半導(dǎo)體薄膜材料的刻蝕加工。其中電漿必須在真空度約10至0.001Torr的環(huán)境下,才有可能被激發(fā)出來;而干刻蝕采用的氣體,或轟擊質(zhì)量頗巨,或化學(xué)活性極高,均能達成刻蝕的目的,GaN材料刻蝕工藝。干刻蝕基本上包括離子轟擊與化學(xué)反應(yīng)兩部份刻蝕機制。偏「離子轟擊」效應(yīng)者使用氬氣(argon),加工出來之邊緣側(cè)向侵蝕現(xiàn)象極微。而偏化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)者則采氟系或氯系氣體(如四氟化碳CF4),經(jīng)激發(fā)出來的電漿,即帶有氟或氯之離子團,可快速與芯片表面材質(zhì)反應(yīng)。刪轎厚干刻蝕法可直接利用光阻作刻蝕之阻絕遮幕,不必另行成長阻絕遮幕之半導(dǎo)體材料。而其較重要的優(yōu)點,能兼顧邊緣側(cè)向侵蝕現(xiàn)象極微與高刻蝕率兩種優(yōu)點,換言之,本技術(shù)中所謂活性離子刻蝕已足敷頁堡局滲次微米線寬制程技術(shù)的要求,而正被大量使用。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)成分的氣體中實現(xiàn)。

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材料的濕法化學(xué)刻蝕,一般包括刻蝕劑到達材料表面和反應(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,因為攪動增強了外擴散效應(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,或者使晶體產(chǎn)生缺陷。因此,可用于化學(xué)加工,也可作為結(jié)晶刻蝕劑。干法刻蝕優(yōu)點是:無化學(xué)廢液。莆田反應(yīng)離子束刻蝕

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。福州反應(yīng)離子束刻蝕

刻蝕較簡單較常用分類主要是:干法刻蝕和濕法刻蝕。顯而易見,它們的區(qū)別就在于濕法使用溶劑或溶液來進行刻蝕。濕法刻蝕是一個純粹的化學(xué)反應(yīng)過程,是指利用溶液與預(yù)刻蝕材料之間的化學(xué)反應(yīng)來去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而達到刻蝕目的。特點是: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。優(yōu)點是選擇性好、重復(fù)性好、生產(chǎn)效率高、設(shè)備簡單、成本低。干法刻蝕種類比較多,包括光揮發(fā)、氣相腐蝕、等離子體腐蝕等。按照被刻蝕的材料類型來劃分,干法刻蝕主要分成三種:金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕和硅刻蝕。福州反應(yīng)離子束刻蝕

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