等離子刻蝕是將電磁能量(通常為射頻(RF))施加到含有化學反應成分(如氟或氯)的氣體中實現。等離子會釋放帶正電的離子來撞擊晶圓以去除(刻蝕)材料,并和活性自由基產生化學反應,與刻蝕的材料反應形成揮發性或非揮發性的殘留物。離子電荷會以垂直方向射入晶圓表面。這樣會形成近乎垂直的刻蝕形貌,這種形貌是現今密集封裝芯片設計中制作細微特征所必需的。一般而言,高蝕速率(在一定時間內去除的材料量)都會受到歡迎。反應離子刻蝕(RIE)的目標是在物理刻蝕和化學刻蝕之間達到較佳平衡,使物理撞擊(刻蝕率)強度足以去除必要的材料,同時適當的化學反應能形成易于排出的揮發性殘留物或在剩余物上形成保護性沉積(選擇比和形貌控制)。采用磁場增強的RIE工藝,通過增加離子密度而不增加離子能量(可能會損失晶圓)的方式,改進了處理過程。 溫度越高刻蝕效率越高,但是溫度過高工藝方面波動較大,要通過設備自帶溫控器和點檢確認。廣州越秀刻蝕公司
刻蝕工藝是:把未被抗蝕劑掩蔽的薄膜層除去,從而在薄膜上得到與抗蝕劑膜上完全相同圖形的工藝。在集成電路制造過程中,經過掩模套準、曝光和顯影,在抗蝕劑膜上復印出所需的圖形,或者用電子束直接描繪在抗蝕劑膜上產生圖形,然后把此圖形精確地轉移到抗蝕劑下面的介質薄膜(如氧化硅、氮化硅、多晶硅)或金屬薄膜(如鋁及其合金)上去,制造出所需的薄層圖案??涛g就是用化學的、物理的或同時使用化學和物理的方法,有選擇地把沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜層除去,從而在薄膜上得到和抗蝕劑膜上完全一致的圖形。刻蝕技術主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。干法刻蝕主要利用反應氣體與等離子體進行刻蝕;濕法刻蝕主要利用化學試劑與被刻蝕材料發生化學反應進行刻蝕。在工藝中可能會對一個薄膜層或多個薄膜層執行特定的刻蝕步驟。反應離子刻蝕設備按材料來分,刻蝕主要分成3種:金屬刻蝕、介質刻蝕、和硅刻蝕。
二氧化硅的干法刻蝕方法是:刻蝕原理氧化物的等離子體刻蝕工藝大多采用含有氟碳化合物的氣體進行刻蝕。使用的氣體有四氟化碳(CF)、八氟丙烷(C,F8)、三氟甲烷(CHF3)等,常用的是CF和CHFCF的刻蝕速率比較高但對多晶硅的選擇比不好,CHF3的聚合物生產速率較高,非等離子體狀態下的氟碳化合物化學穩定性較高,且其化學鍵比SiF的化學鍵強,不會與硅或硅的氧化物反應。選擇比的改變在當今半導體工藝中,Si02的干法刻蝕主要用于接觸孔與金屬間介電層連接洞的非等向性刻蝕方面。前者在S102下方的材料是Si,后者則是金屬層,通常是TiN(氮化鈦),因此在Si02的刻蝕中,Si07與Si或TiN的刻蝕選擇比是一個比較重要的因素。
隨著光刻膠技術的進步,只需要一次涂膠,兩次光刻和一次刻蝕的雙重光刻工藝也成為可能。浸沒光刻和雙重光刻技術在不改變193nm波長ArF光刻光源的前提下,將加工分辨率推向10nm的數量級。與此同時,這兩項技術對光刻膠也提出了新的要求。在浸沒工藝中;光刻膠首先不能與浸沒液體發生化學反應或浸出擴散,損傷光刻膠自身和光刻鏡頭;其次,光刻膠的折射率必須大于透鏡,液體和頂部涂層。因此光刻膠中主體樹脂的折射率一般要求達到1.9以上;接著,光刻膠不能在浸沒液體的浸泡下和后續的烘烤過程中發生形變,影響加工精度;較后,當浸沒工藝目標分辨率接近10nm時,將對于光刻膠多個性能指標的權衡都提出了更加苛刻的挑戰。浸沒ArF光刻膠制備難度大于干性ArF光刻膠,是ArF光刻加工分辨率突破45nm的關鍵之一。光刻噴嘴噴霧模式和硅片旋轉速度是實現硅片間溶解率和均勻性的可重復性的關鍵調節參數。干法刻蝕優點是:潔凈度高。
干刻蝕是一類較新型,但迅速為半導體工業所采用的技術,GaN材料刻蝕工藝。其利用電漿來進行半導體薄膜材料的刻蝕加工。其中電漿必須在真空度約10至0.001Torr的環境下,才有可能被激發出來;而干刻蝕采用的氣體,或轟擊質量頗巨,或化學活性極高,均能達成刻蝕的目的,GaN材料刻蝕工藝。干刻蝕基本上包括離子轟擊與化學反應兩部份刻蝕機制。偏「離子轟擊」效應者使用氬氣(argon),加工出來之邊緣側向侵蝕現象極微。而偏化學反應效應者則采氟系或氯系氣體(如四氟化碳CF4),經激發出來的電漿,即帶有氟或氯之離子團,可快速與芯片表面材質反應。刪轎厚干刻蝕法可直接利用光阻作刻蝕之阻絕遮幕,不必另行成長阻絕遮幕之半導體材料。而其較重要的優點,能兼顧邊緣側向侵蝕現象極微與高刻蝕率兩種優點,換言之,本技術中所謂活性離子刻蝕已足敷頁堡局滲次微米線寬制程技術的要求,而正被大量使用。浸沒光刻和雙重光刻技術在不改變193nm波長ArF光刻光源的前提下,將加工分辨率推向10nm的數量級。反應離子刻蝕設備
刻蝕是指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。廣州越秀刻蝕公司
刻蝕用單晶硅材料和芯片用單晶硅材料在制造環節上有諸多相似之處:公司積累的固液共存界面控制技術、熱場尺寸優化工藝、多晶硅投料優化等工藝技術已經達到國際先進水平,為公司進入新賽道提供了產業技術和經驗的支撐。不過,芯片用單晶硅材料對材料內部微缺陷率水平的要求較高,對加工環節的硅片表面顆粒和雜質含量、表面平整度、應力和機械強度等參數指標有更為嚴格的要求。這些特性導致芯片用單晶硅材料的研發和生產,需要合理設計加工環節的工藝流程,同時也需要更先進的加工設備。通過刻蝕用單晶硅材料在全球半導體產業鏈中“見縫插針”的公司,已經擁有了穩定的基本盤。向芯片用單晶硅材料賽道進發,既是對創業初心的回歸,更是應對下游需求變化的戰略調整,有望再一次驅動公司的強勁增長。廣州越秀刻蝕公司
廣東省科學院半導體研究所是以提供微納加工技術服務,真空鍍膜技術服務,紫外光刻技術服務,材料刻蝕技術服務為主的政府機構,公司成立于2016-04-07,旗下芯辰實驗室,微納加工,已經具有一定的業內水平。廣東省半導體所致力于構建電子元器件自主創新的競爭力,廣東省半導體所將以精良的技術、優異的產品性能和完善的售后服務,滿足國內外廣大客戶的需求。