硅(Si)材料作為半導(dǎo)體工業(yè)的基石,其刻蝕技術(shù)對(duì)于半導(dǎo)體器件的性能和可靠性至關(guān)重要。硅材料刻蝕通常包括干法刻蝕和濕法刻蝕兩大類(lèi),其中感應(yīng)耦合等離子刻蝕(ICP)是干法刻蝕中的一種重要技術(shù)。ICP刻蝕技術(shù)利用高能離子和自由基對(duì)硅材料表面進(jìn)行物理和化學(xué)雙重作用,實(shí)現(xiàn)精確的材料去除。該技術(shù)具有刻蝕速率快、選擇性好、方向性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),能夠在復(fù)雜的三維結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)精確的輪廓控制。此外,ICP刻蝕還能有效減少材料表面的損傷和污染,提高半導(dǎo)體器件的成品率和可靠性。針對(duì)不同的應(yīng)用場(chǎng)景可以選擇不同的溶液對(duì)Si進(jìn)行濕法刻蝕。重慶感應(yīng)耦合等離子刻蝕材料刻蝕廠商
ICP材料刻蝕技術(shù)以其高效、高精度的特點(diǎn),在微電子和光電子器件制造中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。該技術(shù)通過(guò)感應(yīng)耦合方式產(chǎn)生高密度等離子體,等離子體中的高能離子和自由基在電場(chǎng)作用下加速撞擊材料表面,實(shí)現(xiàn)材料的精確去除。ICP刻蝕不只可以處理傳統(tǒng)半導(dǎo)體材料如硅和氮化硅,還能有效刻蝕新型半導(dǎo)體材料如氮化鎵(GaN)等。此外,ICP刻蝕還具有良好的方向性和選擇性,能夠在復(fù)雜結(jié)構(gòu)中實(shí)現(xiàn)精確的輪廓控制和材料去除,為制造高性能、高可靠性的微電子和光電子器件提供了有力保障。云南金屬刻蝕材料刻蝕平臺(tái)三五族材料是指由第三、第五主族元素組成的半導(dǎo)體材料,廣泛應(yīng)用于微波、光電、太赫茲等領(lǐng)域。
硅的酸性蝕刻液:Si與HNO3、HF的混合溶液發(fā)生反應(yīng),硅的堿性刻蝕液:氫氧化鉀、氫氧化氨或四甲基羥胺(TMAH)溶液,晶片加工中,會(huì)用到強(qiáng)堿作表面腐蝕或減薄,器件生產(chǎn)中,則傾向于弱堿,如SC1清洗晶片或多晶硅表面顆粒,一部分機(jī)理是SC1中的NH4OH刻蝕硅,硅的均勻剝離,同時(shí)帶走表面顆粒。隨著器件尺寸縮減會(huì)引入很多新材料(如高介電常數(shù)和金屬柵極),那么在后柵極制程,多晶硅的去除常用氫氧化氨或四甲基羥胺(TMAH)溶液,制程關(guān)鍵是控制溶液的溫度和濃度,以調(diào)整刻蝕對(duì)多晶硅和其他材料的選擇比。
刻蝕是利用化學(xué)或者物理的方法將晶圓表面附著的不必要的材料進(jìn)行去除的過(guò)程??涛g工藝可分為干法刻蝕和濕法刻蝕。目前應(yīng)用主要以干法刻蝕為主,市場(chǎng)占比90%以上。濕法刻蝕在小尺寸及復(fù)雜結(jié)構(gòu)應(yīng)用中具有局限性,目前主要用于干法刻蝕后殘留物的清洗。其中濕法刻蝕可分為化學(xué)刻蝕和電解刻蝕。根據(jù)作用原理,干法刻蝕可分為物理刻蝕(離子銑刻蝕)和化學(xué)刻蝕(等離子體刻蝕)。根據(jù)被刻蝕的材料類(lèi)型,干刻蝕可以分為金屬刻蝕、介質(zhì)刻蝕與硅刻蝕。深硅刻蝕設(shè)備的關(guān)鍵硬件包括等離子體源、反應(yīng)室、電極、溫控系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、氣體供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。
深硅刻蝕設(shè)備的主要組成部分有以下幾個(gè):反應(yīng)室:反應(yīng)室是深硅刻蝕設(shè)備中進(jìn)行刻蝕反應(yīng)的空間,它由一個(gè)密封的金屬或石英容器和一個(gè)加熱系統(tǒng)組成。反應(yīng)室內(nèi)部有一個(gè)放置硅片的載臺(tái),載臺(tái)上有一個(gè)電極,可以通過(guò)射頻電源產(chǎn)生偏置電壓,加速等離子體中的離子對(duì)硅片進(jìn)行刻蝕。反應(yīng)室外部有一個(gè)感應(yīng)線圈,可以通過(guò)射頻電源產(chǎn)生高密度等離子體,提供刻蝕所需的活性物種。反應(yīng)室內(nèi)部還有一個(gè)氣路系統(tǒng),可以向反應(yīng)室內(nèi)送入不同的氣體,如SF6、C4F8、O2、N2等,控制刻蝕反應(yīng)的化學(xué)性質(zhì)。三五族材料刻蝕常用的掩膜材料有光刻膠、金屬、氧化物、氮化物等。東莞IBE材料刻蝕公司
TSV制程是一種通過(guò)硅片或芯片的垂直電氣連接的技術(shù),它可以實(shí)現(xiàn)三維封裝和三維集成電路的高性能互連。重慶感應(yīng)耦合等離子刻蝕材料刻蝕廠商
感應(yīng)耦合等離子刻蝕(ICP)是一種高精度、高效率的材料去除技術(shù),普遍應(yīng)用于微電子制造、半導(dǎo)體器件加工等領(lǐng)域。該技術(shù)利用高頻感應(yīng)產(chǎn)生的等離子體,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)和物理轟擊的雙重作用,實(shí)現(xiàn)對(duì)材料表面的精確刻蝕。ICP刻蝕能夠處理多種材料,包括金屬、氧化物、聚合物等,且具有刻蝕速率高、分辨率好、邊緣陡峭度高等優(yōu)點(diǎn)。在MEMS(微機(jī)電系統(tǒng))制造中,ICP刻蝕更是不可或缺的一環(huán),它能夠在微米級(jí)尺度上實(shí)現(xiàn)對(duì)復(fù)雜結(jié)構(gòu)的精確加工,為MEMS器件的高性能提供了有力保障。重慶感應(yīng)耦合等離子刻蝕材料刻蝕廠商