常州ICP刻蝕

來源: 發(fā)布時間:2023-05-26

干法刻蝕是芯片制造領域較主要的表面材料去除方法,擁有更好的剖面控制。干刻蝕法按作用機理分為:物理刻蝕、化學刻蝕和物理化學綜合作用刻蝕。物理和化學綜合作用機理中,離子轟擊的物理過程可以通過濺射去除表面材料,具有比較強的方向性。離子轟擊可以改善化學刻蝕作用,使反應元素與硅表面物質反應效率更高。綜合型干刻蝕法綜合離子濺射與表面反應的優(yōu)點,使刻蝕具有較好的選擇比和線寬控制。在集成電路制造過程中需要多種類型的干法刻蝕工藝,應用涉及硅片上各種材料。被刻蝕材料主要包括介質,氮化硅材料刻蝕外協、硅和金屬等,氮化硅材料刻蝕外協,通過與光刻、沉積等工藝多次配合可以形成完整的底層電路、柵極,氮化硅材料刻蝕外協、絕緣層以及金屬通路等??涛g是用化學或物理方法有選擇地從硅片表面去除不需要的材料的過程。光刻膠又稱光致抗蝕劑,是一種對光敏感的混合液體。常州ICP刻蝕

常州ICP刻蝕,材料刻蝕

刻蝕可以分成有圖形刻蝕和無圖形刻蝕。有圖形刻蝕采用掩蔽層(有圖形的光刻膠)來定義要刻蝕掉的表面材料區(qū)域,只有硅片上被選擇的這一部分在刻蝕過程中刻掉。有圖形刻蝕可用來在硅片上制作多種不同的特征圖形,包括柵、金屬互連線、通孔、接觸孔和溝槽。無圖形刻蝕、反刻或剝離是在整個硅片沒有掩模的情況下進行的,這種刻蝕工藝用于剝離掩模層。反刻是在想要把某一層膜的總的厚度減小時采用的(如當平坦化硅片表面時需要減小形貌特征)。廣東省科學院半導體研究所。同樣的刻蝕條件,針對不同的刻蝕暴露面積,刻蝕的速率會有所不一樣。常州離子刻蝕被刻蝕材料主要包括介質,安徽氮化硅材料刻蝕外協、硅和金屬等。

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理想情況下,晶圓所有點的刻蝕速率都一致(均勻)。晶圓不同點刻蝕速率不同的情況稱為非均勻性(或者稱為微負載),通常以百分比表示。減少非均勻性和微負載是刻蝕的重要目標。應用材料公司一直以來不斷開發(fā)具有成本效益的創(chuàng)新解決方案,來應對不斷變化的蝕刻難題。這些難題可能源自于器件尺寸的不斷縮??;所用材料的變化(例如高k薄膜或多孔較低k介電薄膜);器件架構多樣化(例如FinFET和三維NAND晶體管);以及新的封裝方式(例如硅穿孔(TSV)技術)。

在Si片上形成具有垂直側壁的高深寬比溝槽結構是制備先進MEMS器件的關鍵工藝,其各向異性刻蝕要求非常嚴格。高深寬比的干法刻蝕技術以其刻蝕速率快、各向異性較強、污染少等優(yōu)點脫穎而出,成為MEMS器件加工的關鍵技術之一。BOSCH工藝,又名TMDE(TimeMultiplexedDeepEtching)工藝,是一個刻蝕一鈍化一刻蝕的循環(huán)過程,以達到對硅材料進行高深寬比、各向異性刻蝕的目的。BOSCH工藝的原理是在反應腔室中輪流通入鈍化氣體C4F8與刻蝕氣體SF6與樣品進行反應,工藝的整個過程是淀積鈍化層步驟與刻蝕步驟的反復交替。其中保護氣體C4F8在高密度等離子體的作用下分解生成碳氟聚合物保護層,沉積在已經做好圖形的樣品表面。干法刻蝕優(yōu)點是:重復性好。

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在刻蝕環(huán)節(jié)中,硅電極產生高電壓,令刻蝕氣體形成電離狀態(tài),其與芯片同時處于刻蝕設備的同一腔體中,并隨著刻蝕進程而逐步被消耗,因此刻蝕電極也需要達到與晶圓一樣的半導體級的純度(11個9)。芯片工藝的迭代發(fā)展,離不開上游產業(yè)的制造水平提升。在刻蝕過程中,為了讓晶圓表面面向刻蝕的深度均勻一致,硅單晶電極的面積必須要大于被加工的晶圓面積,所以,目前主流的先進刻蝕機,硅電極的直徑趨于向更大尺寸發(fā)展,一般來說,45nm至7nm線寬的12英寸的晶圓,對應的刻蝕用單晶硅材料尺寸通常在14英寸以上,較大直徑要求達到19英寸。并且,越是先進制程,越追求刻蝕的極限線寬,這樣,對硅電極的材料內在缺陷、面向均勻性的要求,也提高了許多。干法刻蝕優(yōu)點是:潔凈度高。廣州黃埔刻蝕公司

在物理上,等離子體刻蝕劑由反應室、真空系統、氣體供應、終點檢測和電源組成。常州ICP刻蝕

鋁膜濕法刻蝕:對于鋁和鋁合金層有選擇性的刻蝕溶液是居于磷酸的。遺憾的是,鋁和磷酸反應的副產物是微小的氫氣泡。這些氣泡附著在晶圓表面,并阻礙刻蝕反應。結果既可能產生導致相鄰引線短路的鋁橋連,又可能在表面形成不希望出現的雪球的鋁點。特殊配方鋁刻蝕溶液的使用緩解了這個問題。典型的活性溶液成分配比是:16:1:1:2。除了特殊配方外,典型的鋁刻蝕工藝還會包含以攪拌或上下移動晶圓舟的攪動。有時超聲波或兆頻超聲波也用來去除氣泡。常州ICP刻蝕

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