等离子刻蚀是将电磁能量(通常为射频(RF))施加到含有化学反应成分(如氟或氯)的气体中实现。等离子会释放带正电的离子来撞击晶圆以去除(刻蚀)材料,并和活性自由基产生化学反应,与刻蚀的材料反应形成挥发性或非挥发性的残留物。离子电荷会以垂直方向射入晶圆表面。这样会形成近乎垂直的刻蚀形貌,这种形貌是现今密集封装芯片设计中制作细微特征所必需的。一般而言,高蚀速率(在一定时间内去除的材料量)都会受到欢迎。反应离子刻蚀(RIE)的目标是在物理刻蚀和化学刻蚀之间达到较佳平衡,使物理撞击(刻蚀率)强度足以去除必要的材料,同时适当的化学反应能形成易于排出的挥发性残留物或在剩余物上形成保护性沉积(选择比和形貌控制)。采用磁场增强的RIE工艺,通过增加离子密度而不增加离子能量(可能会损失晶圆)的方式,改进了处理过程。 刻蚀技术可以用于制造光子晶体和纳米光学器件等光学器件。江苏刻蚀技术
理想情况下,晶圆所有点的刻蚀速率都一致(均匀)。晶圆不同点刻蚀速率不同的情况称为非均匀性(或者称为微负载),通常以百分比表示。减少非均匀性和微负载是刻蚀的重要目标。应用材料公司一直以来不断开发具有成本效益的创新解决方案,来应对不断变化的蚀刻难题。这些难题可能源自于器件尺寸的不断缩小;所用材料的变化(例如高k薄膜或多孔较低k介电薄膜);器件架构多样化(例如FinFET和三维NAND晶体管);以及新的封装方式(例如硅穿孔(TSV)技术)。感应耦合等离子刻蚀材料刻蚀工艺混合刻蚀是将化学刻蚀和物理刻蚀结合起来的方法,可以实现更高的加工精度。
刻蚀较简单较常用分类是:干法刻蚀和湿法刻蚀。显而易见,它们的区别就在于湿法使用溶剂或溶液来进行刻蚀。湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程,是指利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而达到刻蚀目的。其特点是:湿法刻蚀在半导体工艺中有着普遍应用:磨片、抛光、清洗、腐蚀。优点是选择性好、重复性好、生产效率高、设备简单、成本低。干法刻蚀种类比较多,包括光挥发、气相腐蚀、等离子体腐蚀等。按照被刻蚀的材料类型来划分,干法刻蚀主要分成三种:金属刻蚀、介质刻蚀和硅刻蚀。
光刻胶又称光致抗蚀剂,是一种对光敏感的混合液体。其组成部分包括以下几种:光引发剂(包括光增感剂、光致产酸剂)、光刻胶树脂、单体、溶剂和其他助剂。光刻胶可以通过光化学反应,经曝光、显影等光刻工序将所需要的微细图形从光罩(掩模版)转移到待加工基片上。依据使用场景,这里的待加工基片可以是集成电路材料,显示面板材料或者印刷电路板。据第三方机构智研咨询统计,2019年全球光刻胶市场规模预计近90亿美元,自2010年至今CAGR约5.4%。预计该市场未来3年仍将以年均5%的速度增长,至2022年全球光刻胶市场规模将超过100亿美元。可以把光刻技术扩展到32nm以下技术节点。材料刻蚀是一种重要的微纳加工技术。
在进行材料刻蚀时,侧向刻蚀和底部刻蚀的比例是一个非常重要的参数,因为它直接影响到器件的性能和可靠性。下面是一些控制侧向刻蚀和底部刻蚀比例的方法:1.选择合适的刻蚀条件:刻蚀条件包括刻蚀气体、功率、压力、温度等参数。不同的刻蚀条件会对侧向刻蚀和底部刻蚀比例产生不同的影响。例如,选择高功率和高压力的刻蚀条件会导致更多的侧向刻蚀,而选择低功率和低压力的刻蚀条件则会导致更多的底部刻蚀。2.使用掩模:掩模是一种用于保护材料不被刻蚀的薄膜。通过掩模的设计和制备,可以控制刻蚀气体的流动方向和速度,从而控制侧向刻蚀和底部刻蚀的比例。3.选择合适的材料:不同的材料对刻蚀条件的响应不同。例如,选择硅基材料可以通过选择不同的刻蚀气体和条件来控制侧向刻蚀和底部刻蚀的比例。而选择氮化硅等非硅基材料则可以减少侧向刻蚀的发生。4.使用后刻蚀处理:后刻蚀处理是一种通过化学方法对刻蚀后的材料进行处理的方法。通过选择合适的化学溶液和处理条件,可以控制侧向刻蚀和底部刻蚀的比例。刻蚀技术可以实现微纳加工中的表面处理,如纳米结构、微纳米孔等。湖北材料刻蚀加工平台
刻蚀技术可以实现不同深度的刻蚀,从几纳米到数百微米不等。江苏刻蚀技术
材料刻蚀的均匀性是制造微电子器件和集成电路的关键步骤之一,因为它直接影响器件的性能和可靠性。为了保证材料刻蚀的均匀性,需要采取以下措施:1.设计合理的刻蚀工艺参数:刻蚀工艺参数包括刻蚀时间、刻蚀气体、功率、压力等,这些参数的选择应该根据材料的特性和刻蚀目的来确定。合理的刻蚀工艺参数可以保证刻蚀的均匀性和精度。2.优化反应室结构:反应室的结构对刻蚀的均匀性也有很大影响。优化反应室结构可以使刻蚀气体在反应室内均匀分布,从而保证刻蚀的均匀性。3.使用旋转台:旋转台可以使样品在刻蚀过程中均匀旋转,从而使刻蚀均匀分布在整个样品表面。4.控制温度和湿度:温度和湿度的变化也会影响刻蚀的均匀性。因此,在刻蚀过程中需要控制温度和湿度的变化,以保证刻蚀的均匀性。5.定期检查和维护设备:定期检查和维护设备可以保证设备的正常运行,从而保证刻蚀的均匀性和精度。综上所述,保证材料刻蚀的均匀性需要从多个方面入手,包括刻蚀工艺参数的选择、反应室结构的优化、使用旋转台、控制温度和湿度以及定期检查和维护设备等。只有综合考虑这些因素,才能保证材料刻蚀的均匀性和精度。江苏刻蚀技术