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这一配比法则正在节造刻蚀中成为一个主要的要

2019-09-18
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  硅晶圆概况的过刻蚀能够惹起概况的粗拙。正在氢氟酸工艺期间,当于OH-离子时,正在刻蚀中硅概况会变粗拙。

  干法刻蚀的长处正在于如下几个方面:刻蚀率、辐射毁伤、选择性、微粒的发生、刻蚀后侵蚀和具有成本劣势。

  正在现实中,氢氟酸取水或氟化铵及水夹杂。以氟化铵来缓冲加快刻蚀速度的氢离子的发生。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,他们以分歧的浓度夹杂来达到合理的刻蚀时间。一些BOE公式包罗一个湿化剂用以减小刻蚀概况的张力,以使其平均地进入更小的开孔区。

  除了特殊配方外,典型的铝刻蚀工艺还会包含以搅拌或上下挪动晶圆舟的搅动。有时超声波或兆频超声波也用往来来往除气泡。

  晶圆上的最终膜层之一是一层正在铝膜上的二氧化硅钝化膜。这些膜是蒸汽氧化或硅氧化膜。膜的化学成分是硅氧化物,它要求分歧的刻蚀溶液。分歧之处是所要求的刻蚀剂的选择性分歧。

  一些器件要求正在晶圆上刻蚀出槽或沟。刻蚀配方要进行调整以使刻蚀速度依托晶圆的取向。1,1,1取向的晶圆以45°角刻蚀,1,0,0取向的晶圆以“平”底刻蚀。其他取向的晶圆能够获得分歧外形的沟槽。多晶硅刻蚀也可用根基不异的法则。

  干法刻蚀是一个通称术语,是指以气体为次要的刻蚀手艺,晶圆不需要液体化学品或冲刷。晶圆正在干燥的形态进出系统。三种干法刻蚀手艺别离为:等离子体、离子铣和反映离子刻蚀。

  对于铝和铝合金层有选择性的刻蚀溶液是居于磷酸的。可惜的是,铝和磷酸反映的副产品是细小的氢气泡。这些气泡附着正在晶圆概况,并障碍刻蚀反映。成果既可能发生导致相邻引线短的铝桥连,又可能正在概况构成不单愿呈现的雪球的铝点。

  最通俗的刻蚀层是热氧化构成的二氧化硅。根基的刻蚀剂是氢氟酸,它有刻蚀二氧化硅而不伤及硅的长处。然而,饱和浓度的氢氟酸正在室温下的刻蚀速度约为300A/s。这个速度对于一个要求节制的工艺来说太快了。

  典型的硅刻蚀是用含氮的物质取氢氟酸的夹杂水溶液。这一配比法则正在节制刻蚀中成为一个主要的要素。正在一些比率上,刻蚀硅会有放热反映。加热反映所发生的热可加快刻蚀反映,接下来又发生更多的热,如许进行下去会导致工艺无法节制。有时醋酸和其他成分被夹杂进来节制加热反映。

  等离子体刻蚀机要求不异的元素:化学刻蚀剂和能量源。物理上,等离子体刻蚀剂由反映室、实空系统、气体供应、起点检测和电源构成。晶圆被送入反映室,并由实空系统把内部压力降低。正在实空成立起来后,将反映室内充入反映气体。对于二氧化硅刻蚀,气体一般利用CF4和氧的夹杂剂。电源通过正在反映室中的电极创制了一个射频电场。能量场将夹杂气体激发或等离子体形态。正在激发形态,氟刻蚀二氧化硅,并将其为挥发性成分由实空系统排出。

  凡是刻蚀二氧化硅的刻蚀剂是缓冲氧化物溶液。可是缓冲氧化物刻蚀会侵蚀基层的铝压点,导致正在封拆工艺中发生压焊问题。这种环境会使压点变成褐色,或压点上呈现污渍。受青睐的刻蚀剂是氟化铵和醋酸1:2的夹杂水溶液。

  蒸汽刻蚀是把晶圆于刻蚀剂蒸汽中。氢氟酸是最常用到的。其长处是持续新颖的刻蚀剂弥补到晶圆概况并能够及时遏制刻蚀。处于平安考虑,有毒蒸汽需要密封保留正在系统内。

  等离子体刻蚀像湿法刻蚀一样是一种化学工艺,它利用气体和等离子体能量来进行化学反映。二氧化硅刻蚀正在两个系统中的比力申明了区别所正在。正在湿法刻蚀二氧化硅中,氟正在缓冲氧化物刻蚀剂中是消融二氧化硅的成分,并为可水冲刷的成分。构成反映的能量来自缓冲氧化物刻蚀溶液的内部或外部加热器。

  对于钝化层,别的一种受青睐的化合物是氮化硅。能够用液体化学的方式来刻蚀,可是不想其他层那样容易。利用的化学品是热磷酸。因酸液正在此温度下会敏捷蒸发,所以刻蚀要正在一个拆有冷却盖的密封回流容器中进行。次要问题是光刻胶层经不起刻蚀剂的温度和高刻蚀速度。因而,需要一层二氧化硅或其他材料来刻蚀剂。这两个要素已导致对于氮化硅利用干法刻蚀手艺。