时间:2023-06-06 15:01:02
蚀刻技术是一种在集成电路制造中广泛应用的技术,它可以通过去除晶圆片表面的不需要的部分来形成各种类型的底层电路、栅极、绝缘层和金属通路等。在晶圆制造过程中需要多种类型的干法刻蚀工艺,应用涉及硅片上各种材料。被刻蚀材料主要包括介质、硅和金属等,干法刻蚀是芯片制造领域最主要的表面材料去除方法,拥有更好的剖面控制。干法刻蚀法按作用机理分为物理刻蚀、化学刻蚀和物理化学综合作用刻蚀。在干法刻蚀中,离子轰击的物理过程可以通过溅射去除表面材料,具有很强的方向性。离子轰击可以改善化学刻蚀作用,使反应元素与硅表面物质反应效率更高。综合型干刻蚀法综合离子溅射与表面反应的优点,使刻蚀具有较好的选择比和线宽控制。
蚀刻工艺中的注意事项主要包括干蚀刻和湿蚀刻两种。其中,干蚀刻是一种各向异性蚀刻,具有良好的方向性,但选择性比湿蚀刻差。在等离子体蚀刻中,等离子体是一种部分离解的气体,气体分子被离解成电子、离子和其他具有高化学活性的物质。干蚀刻最大的优点是“各向异性蚀刻”。然而,(自由基)干蚀刻的选择性低于湿蚀刻。这是因为干蚀刻的蚀刻机理是物理相互作用;因此,离子的冲击不仅可以去除蚀刻膜,还可以去除光刻胶掩模。湿蚀刻是将晶圆浸入合适的化学溶液中,或将化学溶液喷射到晶圆上进行淬火,通过溶液与被蚀刻物体的化学反应去除薄膜表面的原子,从而达到蚀刻的目的。进行湿法刻蚀时,溶液中的反应物首先通过停滞边界层扩散,然后到达晶片表面,发生化学反应,产生各种产物。湿法蚀刻不仅会在垂直方向蚀刻,还会有水平蚀刻效果。
半导体刻蚀工艺基础(干法刻蚀)中提到,带能离子向表面传输的过程提高了反应物在轰击表面的吸附性,同时产生副产物解吸附。带能离子的能量传输到反应产物促使它们离开表面。
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