工艺所用化学物质取决于要刻蚀的薄膜类型。介电刻蚀应用中通常使用含氟的化学物质。硅和金属刻蚀使用含氯成分的化学物质。在工艺中可能会对一个薄膜层或多个薄膜层执行特定的刻蚀步骤。当需要处理多层薄膜时,以及刻蚀中必须精确停在某个特定薄膜层而不对其造成损伤时,刻蚀工艺的选择比就变得非常重要。选择比是两个刻蚀速率的比率:被去除层的刻蚀速率与被保护层的刻蚀速率(例如刻蚀掩膜或终止层)。掩模或停止层)通常都希望有更高的选择比。氮化镓材料的刻蚀需要使用氧化硅作为掩膜来刻蚀,而氧化硅的刻蚀需要使用Cr充当硬掩模。浙江MEMS材料刻蚀外协
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。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)。广东省科学院半导体研究所。湖南氮化镓材料刻蚀厂家温度越高刻蚀效率越高,但是温度过高工艺方面波动较大,只要通过设备自带温控器和点检确认。
二氧化硅湿法刻蚀:较普通的刻蚀层是热氧化形成的二氧化硅。基本的刻蚀剂是氢氟酸,它有刻蚀二氧化硅而不伤及硅的优点。然而,饱和浓度的氢氟酸在室温下的刻蚀速率约为300A/s。这个速率对于一个要求控制的工艺来说太快了。在实际中,氢氟酸与水或氟化铵及水混合。以氟化铵来缓冲加速刻蚀速率的氢离子的产生。这种刻蚀溶液称为缓冲氧化物刻蚀或BOE。针对特定的氧化层厚度,他们以不同的浓度混合来达到合理的刻蚀时间。一些BOE公式包括一个湿化剂用以减小刻蚀表面的张力,以使其均匀地进入更小的开孔区。
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)。湿法刻蚀优点是选择性好、重复性好、生产效率高、设备简单、成本低。
基本工艺要求理想的刻蚀工艺必须具有以下特点:①各向异性刻蚀,即只有垂直刻蚀,没有横向钻蚀。这样才能保证精确地在被刻蚀的薄膜上复制出与抗蚀剂上完全一致的几何图形;②良好的刻蚀选择性,即对作为掩模的抗蚀剂和处于其下的另一层薄膜或材料的刻蚀速率都比被刻蚀薄膜的刻蚀速率小得多,以保证刻蚀过程中抗蚀剂掩蔽的有效性,不致发生因为过刻蚀而损坏薄膜下面的其他材料;③加工批量大,控制容易,成本低,对环境污染少,适用于工业生产。湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程。山东深硅刻蚀材料刻蚀代工
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。浙江MEMS材料刻蚀外协
等向性刻蚀:大部份的湿刻蚀液均是等向性,换言之,对刻蚀接触点之任何方向腐蚀速度并无明显差异。故一旦定义好刻蚀掩膜的图案,暴露出来的区域,便是往下腐蚀的所在;兰记婚只要刻蚀配方具高选择性,便应当止于所该止之深度。然而有鉴于任何被蚀薄膜皆有其厚度,当其被蚀出某深度时,刻蚀掩膜图案边缘的部位渐与刻蚀液接触,故刻蚀液也开始对刻蚀掩膜图案边缘的底部,进行蚀掏,这就是所谓的下切或侧向侵蚀现象(undercut)。该现象造成的图案侧向误差与被蚀薄膜厚度同数量级,换言之,湿刻蚀技术因之而无法应用在类似次微米线宽的精密弃击乃制程技术!浙江MEMS材料刻蚀外协
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