在半導(dǎo)體制造中有兩種基本的刻蝕工藝是:干法刻蝕和濕法腐蝕。干法刻蝕是把硅片表面曝露于氣態(tài)中產(chǎn)生的等離子體,等離子體通過(guò)光刻膠中開(kāi)出的窗口,與硅片發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)(或這兩種反應(yīng)),從而去掉曝露的表面材料。干法刻蝕是亞微米尺寸下刻蝕器件的較重要方法。而在濕法腐蝕中,液體化學(xué)試劑(如酸、堿和溶劑等)以化學(xué)方式去除硅片表面的材料。濕法腐蝕一般只是用在尺寸較大的情況下(大于3微米)。濕法腐蝕仍然用來(lái)腐蝕硅片上某些層或用來(lái)去除干法刻蝕后的殘留物。二氧化硅濕法刻蝕:較普通的刻蝕層是熱氧化形成的二氧化硅。材料刻蝕可以通過(guò)化學(xué)反應(yīng)或物理過(guò)程來(lái)實(shí)現(xiàn),具有高度可控性和精度。深圳龍華刻蝕外協(xié)
同樣的刻蝕條件,針對(duì)不同的刻蝕暴露面積,刻蝕的速率會(huì)有所不一樣。通常來(lái)說(shuō),刻蝕面積越大,刻蝕的速率越慢,暴露面積越小,刻蝕的速率越快。所以在速率調(diào)試的過(guò)程中,要使用尺寸相當(dāng)?shù)臉悠愤M(jìn)來(lái)調(diào)試,這樣調(diào)試的刻蝕速率參考意義比較大。氮化硅濕法刻蝕:對(duì)于鈍化層,另外一種受青睞的化合物是氮化硅。可以用液體化學(xué)的方法來(lái)刻蝕,但是不想其他層那樣容易。使用的化學(xué)品是熱磷酸。因酸液在此溫度下會(huì)迅速蒸發(fā),所以刻蝕要在一個(gè)裝有冷卻蓋的密封回流容器中進(jìn)行。主要問(wèn)題是光刻膠層經(jīng)不起刻蝕劑的溫度和高刻蝕速率。因此,需要一層二氧化硅或其他材料來(lái)阻擋刻蝕劑。這兩個(gè)因素已導(dǎo)致對(duì)于氮化硅使用干法刻蝕技術(shù)。廣東材料刻蝕加工工廠刻蝕技術(shù)可以用于制造微納機(jī)器人和微納傳感器等智能器件。
材料的濕法化學(xué)刻蝕,一般包括刻蝕劑到達(dá)材料表面和反應(yīng)產(chǎn)物離開(kāi)表面的傳輸過(guò)程,也包括表面本身的反應(yīng)。如果刻蝕劑的傳輸是限制加工的因素,則這種反應(yīng)受擴(kuò)散的限制。吸附和解吸也影響濕法刻蝕的速率,而且在整個(gè)加工過(guò)程中可能是一種限制因素。半導(dǎo)體技術(shù)中的許多刻蝕工藝是在相當(dāng)緩慢并受速率控制的情況下進(jìn)行的,這是因?yàn)楦采w在表面上有一污染層。因此,刻蝕時(shí)受到反應(yīng)劑擴(kuò)散速率的限制。污染層厚度常有幾微米,如果化學(xué)反應(yīng)有氣體逸出,則此層就可能破裂。濕法刻蝕工藝常常有反應(yīng)物產(chǎn)生,這種產(chǎn)物受溶液的溶解速率的限制。為了使刻蝕速率提高,常常使溶液攪動(dòng),因?yàn)閿噭?dòng)增強(qiáng)了外擴(kuò)散效應(yīng)。多晶和非晶材料的刻蝕是各向異性的。然而,結(jié)晶材料的刻蝕可能是各向同性,也可能是各向異性的,它取決于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的性質(zhì)。晶體材料的各向同性刻蝕常被稱作拋光刻蝕,因?yàn)樗鼈儺a(chǎn)生平滑的表面。各向異性刻蝕通常能顯示晶面,或者使晶體產(chǎn)生缺陷。因此,可用于化學(xué)加工,也可作為結(jié)晶刻蝕劑。
干刻蝕是一類較新型,但迅速為半導(dǎo)體工業(yè)所采用的技術(shù)。其利用電漿(plasma)來(lái)進(jìn)行半導(dǎo)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(huán)境下,才有可能被激發(fā)出來(lái);而干刻蝕采用的氣體,或轟擊質(zhì)量頗巨,或化學(xué)活性極高,均能達(dá)成刻蝕的目的。干刻蝕基本上包括離子轟擊與化學(xué)反應(yīng)兩部份刻蝕機(jī)制。偏「離子轟擊」效應(yīng)者使用氬氣,加工出來(lái)之邊緣側(cè)向侵蝕現(xiàn)象極微。而偏化學(xué)反應(yīng)效應(yīng)者則采氟系或氯系氣體(如四氟化碳CF4),經(jīng)激發(fā)出來(lái)的電漿,即帶有氟或氯之離子團(tuán),可快速與芯片表面材質(zhì)反應(yīng)。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(zhǎng)阻絕遮幕之半導(dǎo)體材料。而其較重要的優(yōu)點(diǎn),能兼顧邊緣側(cè)向侵蝕現(xiàn)象極微與高刻蝕率兩種優(yōu)點(diǎn),換言之,本技術(shù)中所謂活性離子刻蝕已足敷頁(yè)堡局滲次微米線寬制程技術(shù)的要求,而正被大量使用。刻蝕技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)不同材料的刻蝕,如硅、氮化硅、氧化鋁等。
刻蝕技術(shù)是一種重要的微納加工技術(shù),可以在微米和納米尺度上制造高精度的結(jié)構(gòu)和器件。在傳感器制造中,刻蝕技術(shù)被廣泛應(yīng)用于制造微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳感器和光學(xué)傳感器等各種類型的傳感器。具體來(lái)說(shuō),刻蝕技術(shù)在傳感器制造中的應(yīng)用包括以下幾個(gè)方面:1.制造微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)傳感器:MEMS傳感器是一種基于微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)制造的傳感器,可以實(shí)現(xiàn)高靈敏度、高分辨率和高可靠性的測(cè)量。刻蝕技術(shù)可以用于制造MEMS傳感器中的微結(jié)構(gòu)和微器件,如微加速度計(jì)、微陀螺儀、微壓力傳感器等。2.制造光學(xué)傳感器:光學(xué)傳感器是一種利用光學(xué)原理進(jìn)行測(cè)量的傳感器,可以實(shí)現(xiàn)高精度、高靈敏度的測(cè)量。刻蝕技術(shù)可以用于制造光學(xué)傳感器中的光學(xué)元件和微結(jié)構(gòu),如光柵、微透鏡、微鏡頭等。3.制造化學(xué)傳感器:化學(xué)傳感器是一種利用化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行測(cè)量的傳感器,可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種化學(xué)物質(zhì)的檢測(cè)和分析。刻蝕技術(shù)可以用于制造化學(xué)傳感器中的微通道和微反應(yīng)器等微結(jié)構(gòu),以實(shí)現(xiàn)高靈敏度和高選擇性的檢測(cè)。物理刻蝕是利用物理過(guò)程來(lái)剝離材料表面的方法,適用于硬質(zhì)材料。MEMS材料刻蝕廠商
刻蝕技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)材料的多層刻蝕,從而制造出具有復(fù)雜結(jié)構(gòu)的微納器件。深圳龍華刻蝕外協(xié)
材料刻蝕是一種常見(jiàn)的表面處理技術(shù),用于制備微納米結(jié)構(gòu)、光學(xué)元件、電子器件等。刻蝕質(zhì)量的評(píng)估通常包括以下幾個(gè)方面:1.表面形貌:刻蝕后的表面形貌是評(píng)估刻蝕質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。表面形貌可以通過(guò)掃描電子顯微鏡(SEM)或原子力顯微鏡(AFM)等技術(shù)進(jìn)行觀察和分析。刻蝕后的表面形貌應(yīng)該與設(shè)計(jì)要求相符,表面光滑度、均勻性、平整度等指標(biāo)應(yīng)該達(dá)到一定的要求。2.刻蝕速率:刻蝕速率是評(píng)估刻蝕質(zhì)量的另一個(gè)重要指標(biāo)。刻蝕速率可以通過(guò)稱量刻蝕前后樣品的重量或者通過(guò)計(jì)算刻蝕前后樣品的厚度差來(lái)確定。刻蝕速率應(yīng)該穩(wěn)定、可重復(fù),并且與設(shè)計(jì)要求相符。3.刻蝕深度控制:刻蝕深度控制是評(píng)估刻蝕質(zhì)量的另一個(gè)重要指標(biāo)。刻蝕深度可以通過(guò)測(cè)量刻蝕前后樣品的厚度差來(lái)確定。刻蝕深度應(yīng)該與設(shè)計(jì)要求相符,并且具有良好的可控性和可重復(fù)性。4.表面化學(xué)性質(zhì):刻蝕后的表面化學(xué)性質(zhì)也是評(píng)估刻蝕質(zhì)量的重要指標(biāo)之一。表面化學(xué)性質(zhì)可以通過(guò)X射線光電子能譜(XPS)等技術(shù)進(jìn)行分析。刻蝕后的表面化學(xué)性質(zhì)應(yīng)該與設(shè)計(jì)要求相符,表面應(yīng)該具有良好的化學(xué)穩(wěn)定性和生物相容性等特性。深圳龍華刻蝕外協(xié)