刻蚀工艺是:把未被抗蚀剂掩蔽的薄膜层除去,从而在薄膜上得到与抗蚀剂膜上完全相同图形的工艺。在集成电路制造过程中,经过掩模套准、曝光和显影,在抗蚀剂膜上复印出所需的图形,或者用电子束直接描绘在抗蚀剂膜上产生图形,然后把此图形精确地转移到抗蚀剂下面的介质薄膜(如氧化硅、氮化硅、多晶硅)或金属薄膜(如铝及其合金)上去,制造出所需的薄层图案。刻蚀就是用化学的、物理的或同时使用化学和物理的方法,有选择地把没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜层除去,从而在薄膜上得到和抗蚀剂膜上完全一致的图形。刻蚀技术主要分为干法刻蚀与湿法刻蚀。干法刻蚀主要利用反应气体与等离子体进行刻蚀;湿法刻蚀主要利用化学试剂与被刻蚀材料发生化学反应进行刻蚀。在工艺中可能会对一个薄膜层或多个薄膜层执行特定的刻蚀步骤。干法刻蚀优点是:处理过程未引入污染。深圳氮化镓材料刻蚀
早期的刻蚀技术为湿法刻蚀,是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液中进行腐蚀的技术。这个过程是纯化学腐蚀的过程。湿法刻蚀具有良好的选择性,例如实验室经常采用磷酸来腐蚀铝金属化,而不会腐蚀金属化层间的介质层材料;半导体制造过程中用调配后的氢氟酸(加入NH4F缓冲液)来腐蚀二氧化硅,而不会对光刻胶造成过量的伤害。随着半导体特征尺寸的不断减小,湿法刻蚀逐渐被一些干法刻蚀所替代。其原因在于湿法刻蚀是各向同性的,横向刻蚀的宽度接近于纵向刻蚀的深度,因此会产生钻蚀的现象,因此在小尺寸的制程中,湿法刻蚀的精度控制非常困难,并且可重复性差。干法刻蚀外协金属刻蚀主要是在金属层上去掉铝合金复合层,制作出互连线。
干法刻蚀也可以根据被刻蚀的材料类型来分类。按材料来分,刻蚀一般分成三种:金属刻蚀、介质刻蚀、和硅刻蚀。介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀,如二氧化硅。接触孔和通孔结构的制作需要刻蚀介质,从而在ILD中刻蚀出窗口,而具有高深宽比(窗口的深与宽的比值)的窗口刻蚀具有一定的挑战性。硅刻蚀(包括多晶硅)应用于需要去除硅的场合,如刻蚀多晶硅晶体管栅和硅槽电容。金属刻蚀主要是在金属层上去掉铝合金复合层,制作出互连线。广东省科学院半导体研究所。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。
经过前面的一系列工艺已将光刻掩膜版的图形转移到光刻胶上。为了制作元器件,需要将光刻胶上的图形进一步转移到光刻胶下层的材料上,天津深硅刻蚀材料刻蚀价格。这个任务就由刻蚀来完成。刻蚀就是将涂胶前所淀积的薄膜中没有被光刻胶(经过曝光和显影后)覆盖和保护的那部分去除掉,达到将光刻胶上的图形转移到其下层材料上的目的,天津深硅刻蚀材料刻蚀价格。光刻胶的下层薄膜可能是二氧化硅、氮化硅,天津深硅刻蚀材料刻蚀价格、多晶硅或者金属材料。材料不同或图形不同,刻蚀的要求不同。实际上,光刻和刻蚀是两个不同的加工工艺,但因为这两个工艺只有连续进行,才能完成真正意义上的图形转移,而且在工艺线上,这两个工艺经常是放在同一工序中,因此有时也将这两个步骤统称为光刻。按材料来分,刻蚀主要分成三种:金属刻蚀、介质刻蚀、和硅刻蚀。干法刻蚀优点是:选择比高。
典型的硅刻蚀是用含氮的物质与氢氟酸的混合水溶液。这一配比规则在控制刻蚀中成为一个重要的因素。在一些比率上,刻蚀硅会有放热反应。加热反应所产生的热可加速刻蚀反应,接下来又产生更多的热,这样进行下去会导致工艺无法控制。有时醋酸和其他成分被混合进来控制加热反应。一些器件要求在晶圆上刻蚀出槽或沟。刻蚀配方要进行调整以使刻蚀速率依靠晶圆的取向。取向的晶圆以45°角刻蚀,取向的晶圆以“平”底刻蚀。其他取向的晶圆可以得到不同形状的沟槽。多晶硅刻蚀也可用基本相同的规则。刻蚀技术可以通过控制刻蚀条件来实现对材料表面形貌的调控,可以制造出不同形状的器件。广州南沙刻蚀炭材料
刻蚀技术也可以用于制造MEMS器件中的微机械结构、传感器、执行器等元件。深圳氮化镓材料刻蚀
在进行材料刻蚀时,保证刻蚀的均匀性和一致性是非常重要的,因为这直接影响到器件的性能和可靠性。以下是一些常用的方法来实现这个目标:1.控制刻蚀参数:刻蚀参数包括刻蚀气体、功率、压力、温度等。这些参数的选择和控制对于刻蚀的均匀性和一致性至关重要。例如,选择合适的刻蚀气体可以提高刻蚀速率的均匀性,而控制功率和压力可以避免过度刻蚀或欠刻蚀。2.使用掩模:掩模是一种用于保护材料不被刻蚀的薄膜。通过使用掩模,可以在需要刻蚀的区域形成一个保护层,从而实现刻蚀的均匀性和一致性。3.旋转样品:旋转样品可以使刻蚀气体均匀地分布在样品表面,从而提高刻蚀的均匀性。此外,旋转样品还可以避免刻蚀气体在样品表面积聚,导致刻蚀不均匀。4.实时监测:实时监测刻蚀过程中的参数可以及时发现刻蚀不均匀的情况,并采取措施进行调整。例如,可以使用光学显微镜或扫描电子显微镜等设备来观察刻蚀过程中的样品表面形貌。综上所述,刻蚀的均匀性和一致性是材料刻蚀过程中需要重视的问题。通过控制刻蚀参数、使用掩模、旋转样品和实时监测等方法,可以有效地提高刻蚀的均匀性和一致性,从而得到高质量的器件。深圳氮化镓材料刻蚀