二氧化硅的干法刻蚀方法:刻蚀原理氧化物的等离子体刻蚀工艺大多采用含有氟碳化合物的气体进行刻蚀。使用的气体有四氟化碳(CF)、八氟丙烷(C,F8)、三氟甲烷(CHF3)等,常用的是CF和CHFCF的刻蚀速率比较高但对多晶硅的选择比不好,CHF3的聚合物生产速率较高,非等离子体状态下的氟碳化合物化学稳定性较高,且其化学键比SiF的化学键强,不会与硅或硅的氧化物反应。选择比的改变在当今半导体工艺中,Si02的干法刻蚀主要用于接触孔与金属间介电层连接洞的非等向性刻蚀方面。前者在S102下方的材料是Si,后者则是金属层,通常是TiN(氮化钛),因此在Si02的刻蚀中,Si07与Si或TiN的刻蚀选择比是一个比较重要的因素。材料刻蚀技术可以用于制造微型结构,如微通道、微透镜和微机械系统等。莆田离子刻蚀
刻蚀也可以分成有图形刻蚀和无图形刻蚀。有图形刻蚀采用掩蔽层(有图形的光刻胶)来定义要刻蚀掉的表面材料区域,只有硅片上被选择的这一部分在刻蚀过程中刻掉。有图形刻蚀可用来在硅片上制作多种不同的特征图形,包括栅、金属互连线、通孔、接触孔和沟槽。无图形刻蚀、反刻或剥离是在整个硅片没有掩模的情况下进行的,这种刻蚀工艺用于剥离掩模层(如STI氮化硅剥离和用于制备晶体管注入侧墙的硅化物工艺后钛的剥离)。反刻是在想要把某一层膜的总的厚度减小时采用的(如当平坦化硅片表面时需要减小形貌特征)。MEMS材料刻蚀技术刻蚀技术可以通过选择不同的刻蚀气体和压力来实现不同的刻蚀效果。
刻蚀是按照掩模图形或设计要求对半导体衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性刻蚀的技术,它是半导体制造工艺,微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中的一种相当重要的步骤。是与光刻相联系的图形化处理的一种主要工艺。刻蚀分为干法刻蚀和湿法腐蚀。原位芯片目前掌握多种刻蚀工艺,并会根据客户的需求,设计刻蚀效果好且性价比高的刻蚀解决方案。刻蚀技术主要应用于半导体器件,集成电路制造,薄膜电路,印刷电路和其他微细图形的加工等。广东省科学院半导体研究所。
介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀,例如二氧化硅。干法刻蚀优点是:各向异性好,选择比高,可控性、灵活性、重复性好,细线条操作安全,易实现自动化,无化学废液,处理过程未引入污染,洁净度高。缺点是:成本高,设备复杂。干法刻蚀主要形式有纯化学过程(如屏蔽式,下游式,桶式),纯物理过程(如离子铣),物理化学过程,常用的有反应离子刻蚀RIE,离子束辅助自由基刻蚀ICP等。干法刻蚀方式比较多,一般有:溅射与离子束铣蚀,等离子刻蚀(PlasmaEtching),高压等离子刻蚀,高密度等离子体(HDP)刻蚀,反应离子刻蚀(RIE)。另外,化学机械抛光CMP,剥离技术等等也可看成是广义刻蚀的一些技术。刻蚀基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。刻蚀技术可以实现对材料的多层刻蚀,从而制造出具有复杂结构的微纳器件。
材料刻蚀是一种常用的微纳加工技术,用于制作微电子器件、MEMS器件、光学元件等。在刻蚀过程中,表面污染是一个常见的问题,它可能会导致刻蚀不均匀、表面粗糙度增加、器件性能下降等问题。因此,处理和避免表面污染问题是非常重要的。以下是一些处理和避免表面污染问题的方法:1.清洗:在刻蚀前,必须对待刻蚀的材料进行充分的清洗。清洗可以去除表面的有机物、无机盐和其他杂质,从而减少表面污染的可能性。常用的清洗方法包括超声波清洗、化学清洗和离子清洗等。2.避免接触:在刻蚀过程中,应尽量避免材料与空气、水和其他杂质接触。可以使用惰性气体(如氮气)将刻蚀室中的空气排出,并在刻蚀过程中保持恒定的气氛。3.控制温度:温度是影响表面污染的一个重要因素。在刻蚀过程中,应尽量控制温度,避免过高或过低的温度。通常,刻蚀室中的温度应保持在恒定的范围内。4.使用高纯度材料:高纯度的材料可以减少表面污染的可能性。在刻蚀前,应使用高纯度的材料,并在刻蚀过程中尽量避免材料的再污染。5.定期维护:刻蚀设备应定期进行维护和清洗,以保持设备的清洁和正常运行。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。福州刻蚀加工厂
物理刻蚀是利用物理过程来剥离材料表面的方法,适用于硬质材料。莆田离子刻蚀
反应离子刻蚀:这种刻蚀过程同时兼有物理和化学两种作用。辉光放电在零点几到几十帕的低真空下进行。硅片处于阴极电位,放电时的电位大部分降落在阴极附近。大量带电粒子受垂直于硅片表面的电场加速,垂直入射到硅片表面上,以较大的动量进行物理刻蚀,同时它们还与薄膜表面发生强烈的化学反应,产生化学刻蚀作用。选择合适的气体组分,不仅可以获得理想的刻蚀选择性和速度,还可以使活性基团的寿命短,这就有效地阻止了因这些基团在薄膜表面附近的扩散所能造成的侧向反应,提高了刻蚀的各向异性特性。反应离子刻蚀是超大规模集成电路工艺中比较有发展前景的一种刻蚀方法。莆田离子刻蚀