等离子体刻蚀机要求相同的元素是:化学刻蚀剂和能量源。物理上,等离子体刻蚀剂由反应室、真空系统、气体供应、终点检测和电源组成。晶圆被送入反应室,并由真空系统把内部压力降低。在真空建立起来后,将反应室内充入反应气体。对于二氧化硅刻蚀,气体一般使用CF4和氧的混合剂。电源通过在反应室中的电极创造了一个射频电场。能量场将混合气体激发或等离子体状态。在激发状态,氟刻蚀二氧化硅,并将其转化为挥发性成分由真空系统排出。ICP刻蚀设备能够进行(氮化镓)、(氮化硅)、(氧化硅)、(铝镓氮)等半导体材料进行刻蚀。材料刻蚀技术可以用于制造微型传感器和生物芯片等微型器件。上海RIE刻蚀
干刻蚀是一类较新型,但迅速为半导体工业所采用的技术。其利用电浆(plasma)来进行半导体薄膜材料的刻蚀加工。其中电浆必须在真空度约10至0.001Torr的环境下,才有可能被激发出来;而干刻蚀采用的气体,或轰击质量颇巨,或化学活性极高,均能达成刻蚀的目的。干刻蚀基本上包括离子轰击与化学反应两部份刻蚀机制。偏「离子轰击」效应者使用氩气(argon),加工出来之边缘侧向侵蚀现象极微。而偏化学反应效应者则采氟系或氯系气体(如四氟化碳CF4),经激发出来的电浆,即带有氟或氯之离子团,可快速与芯片表面材质反应。删轿厚干刻蚀法可直接利用光阻作刻蚀之阻绝遮幕,不必另行成长阻绝遮幕之半导体材料。而其较重要的优点,能兼顾边缘侧向侵蚀现象极微与高刻蚀率两种优点,换言之,本技术中所谓活性离子刻蚀已足敷页堡局渗次微米线宽制程技术的要求,而正被大量使用。ICP刻蚀刻蚀技术可以与其他微纳加工技术结合使用,如光刻和电子束曝光等。
等离子刻蚀是将电磁能量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。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。
湿法刻蚀是化学清洗方法中的一种,也是化学清洗在半导体制造行业中的应用,是用化学方法有选择地从硅片表面去除不需要材料的过程。其基本目的是在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形,有图形的光刻胶层在刻蚀中不受到腐蚀源明显的侵蚀,这层掩蔽膜用来在刻蚀中保护硅片上的特殊区域而选择性地刻蚀掉未被光刻胶保护的区域。从半导体制造业一开始,湿法刻蚀就与硅片制造联系在一起。虽然湿法刻蚀已经逐步开始被法刻蚀所取代,但它在漂去氧化硅、去除残留物、表层剥离以及大尺寸图形刻蚀应用等方面仍然起着重要的作用。与干法刻蚀相比,湿法刻蚀的好处在于对下层材料具有高的选择比,对器件不会带来等离子体损伤,并且设备简单。工艺所用化学物质取决于要刻蚀的薄膜类型。材料刻蚀技术可以用于制造微型光学器件,如微型透镜和微型光栅等。
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)。刻蚀技术可以通过选择不同的刻蚀模式和掩模来实现不同的刻蚀形貌和结构。感应耦合等离子刻蚀材料刻蚀平台
刻蚀技术可以用于制造生物芯片和生物传感器等生物医学器件。上海RIE刻蚀
材料刻蚀是一种常见的微纳加工技术,可以用于制造微电子器件、MEMS器件等。在刻蚀过程中,为了减少对周围材料的损伤,可以采取以下措施:1.选择合适的刻蚀条件:刻蚀条件包括刻蚀液的成分、浓度、温度、压力等。选择合适的刻蚀条件可以使刻蚀速率适中,避免过快或过慢的刻蚀速率导致材料表面的损伤或不均匀刻蚀。2.采用保护层:在需要保护的区域上涂覆一层保护层,可以有效地防止刻蚀液对该区域的损伤。保护层可以是光刻胶、氧化层等。3.采用选择性刻蚀:选择性刻蚀是指只刻蚀目标材料而不刻蚀周围材料的一种刻蚀方式。这种刻蚀方式可以通过选择合适的刻蚀液、刻蚀条件和刻蚀模板等实现。4.控制刻蚀时间:刻蚀时间的长短直接影响刻蚀深度和表面质量。控制刻蚀时间可以避免过度刻蚀和不充分刻蚀导致的表面损伤。5.采用后处理技术:刻蚀后可以采用后处理技术,如清洗、退火等,来修复表面损伤和提高表面质量。综上所述,减少对周围材料的损伤需要综合考虑刻蚀条件、刻蚀方式和后处理技术等多个因素,并根据具体情况进行选择和优化。上海RIE刻蚀