刻蚀,英文为Etch,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(pattern)处理的一种主要工艺。所谓刻蚀,实际上狭义理解就是光刻腐蚀,先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理,然后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分。刻蚀是用化学或物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程,其基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。随着微制造工艺的发展,广义上来讲,刻蚀成了通过溶液、反应离子或其它机械方式来剥离、去除材料的一种统称,成为微加工制造的一种普适叫法。刻蚀技术可以使用化学或物理方法,包括湿法刻蚀、干法刻蚀和等离子体刻蚀等。南京ICP刻蚀
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。杭州刻蚀工艺等离子体刻蚀是一种高效的刻蚀方法,可以在较短的时间内实现高精度的加工。
ArF浸没式两次曝光技术已被业界认为是32nm节点较具竞争力的技术;在更低的22nm节点甚至16nm节点技术中,浸没式光刻技术一般也具有相当大的优势。浸没式光刻技术所面临的挑战主要有:如何解决曝光中产生的气泡和污染等缺陷的问题;研发和水具有良好的兼容性且折射率大于1.8的光刻胶的问题;研发折射率较大的光学镜头材料和浸没液体材料;以及有效数值孔径NA值的拓展等问题。针对这些难题挑战,国内外学者以及公司已经做了相关研究并提出相应的对策。浸没式光刻机将朝着更高数值孔径发展,以满足更小光刻线宽的要求。
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。刻蚀技术可以实现微纳加工中的多层结构制备,如光子晶体、微透镜等。
材料刻蚀是一种通过化学反应或物理作用来去除材料表面的一种加工方法。它广泛应用于半导体制造、微电子学、光学、生物医学等领域。影响材料刻蚀的因素有以下几个方面:1.刻蚀剂的选择:刻蚀剂的选择是影响刻蚀效果的重要因素。不同的刻蚀剂对不同的材料有不同的刻蚀效果。例如,氢氟酸可以刻蚀硅,但不能刻蚀氧化硅。2.温度:温度是影响刻蚀速率的重要因素。在一定的刻蚀剂浓度下,温度越高,刻蚀速率越快。但是,温度过高会导致刻蚀剂的挥发和材料的热膨胀,从而影响刻蚀效果。3.浓度:刻蚀剂的浓度也是影响刻蚀速率的重要因素。在一定的温度下,刻蚀剂浓度越高,刻蚀速率越快。但是,浓度过高会导致刻蚀剂的饱和和材料表面的均匀性受到影响。4.气氛:刻蚀剂的刻蚀效果还受到气氛的影响。例如,在氧气气氛下,氧化物的刻蚀速率会增加。5.材料性质:不同的材料具有不同的刻蚀性质。例如,硅的刻蚀速率比氧化硅快,金属的刻蚀速率比半导体快。综上所述,材料刻蚀的影响因素包括刻蚀剂的选择、温度、浓度、气氛和材料性质等。在实际应用中,需要根据具体的材料和刻蚀要求来选择合适的刻蚀条件,以达到更佳的刻蚀效果。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。珠海GaN材料刻蚀外协
刻蚀技术可以实现对材料表面的改性,如增加表面粗糙度和改变表面化学性质等。南京ICP刻蚀
温度越高刻蚀效率越高,但是温度过高工艺方面波动就比较大,只要通过设备自带温控器和点检确认。刻蚀流片的速度与刻蚀速率密切相关喷淋流量的大小决定了基板表面药液置换速度的快慢,流量控制可保证基板表面药液浓度均匀。过刻量即测蚀量,适当增加测试量可有效控制刻蚀中的点状不良作业数量管控:每天对生产数量及时记录,达到规定作业片数及时更换。作业时间管控:由于药液的挥发,所以如果在规定更换时间未达到相应的生产片数药液也需更换。首片和抽检管控:作业时需先进行首片确认,且在作业过程中每批次进行抽检(时间间隔约25min)。1、大面积刻蚀不干净:刻蚀液浓度下降、刻蚀温度变化。2、刻蚀不均匀:喷淋流量异常、药液未及时冲洗干净等。3、过刻蚀:刻蚀速度异常、刻蚀温度异常等。在硅材料刻蚀当中,硅针的刻蚀需要用到各向同性刻蚀,硅柱的刻蚀需要用到各项异性刻蚀。南京ICP刻蚀