感应耦合等离子刻蚀(ICP)是一种先进的材料处理技术,普遍应用于微电子、光电子及MEMS(微机电系统)等领域。该技术利用高频电磁场激发气体产生高密度等离子体,通过物理和化学双重作用机制对材料表面进行精细刻蚀。ICP刻蚀具有高精度、高均匀性和高选择比等优点,能够实现对复杂三维结构的精确加工。在材料刻蚀过程中,通过调整等离子体参数和刻蚀气体成分,可以灵活控制刻蚀速率、刻蚀深度和侧壁角度,满足不同应用需求。此外,ICP刻蚀还适用于多种材料,包括硅、氮化硅、氮化镓等,为材料科学的发展提供了有力支持。感应耦合等离子刻蚀在生物医学领域有潜在应用。半导体刻蚀加工公司

干法刻蚀也可以根据被刻蚀的材料类型来分类。按材料来分,刻蚀主要分成三种:金属刻蚀、介质刻蚀、和硅刻蚀。介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀,如二氧化硅。接触孔和通孔结构的制作需要刻蚀介质,从而在ILD中刻蚀出窗口,而具有高深宽比(窗口的深与宽的比值)的窗口刻蚀具有一定的挑战性。硅刻蚀(包括多晶硅)应用于需要去除硅的场合,如刻蚀多晶硅晶体管栅和硅槽电容。金属刻蚀主要是在金属层上去掉铝合金复合层,制作出互连线。广东省科学院半导体研究所氧化硅材料刻蚀加工平台有图形的光刻胶层在刻蚀中不受腐蚀源明显的侵蚀。莆田干法刻蚀感应耦合等离子刻蚀在纳米光子学中有重要应用。

硅材料刻蚀是半导体器件制造中的关键环节。硅作为半导体工业的基础材料,其刻蚀质量直接影响到器件的性能和可靠性。在硅材料刻蚀过程中,需要精确控制刻蚀深度、侧壁角度和表面粗糙度等参数,以满足器件设计的要求。为了实现这一目标,通常采用先进的刻蚀技术和设备,如ICP刻蚀机、反应离子刻蚀机等。这些设备通过精确控制等离子体或离子束的参数,可以实现对硅材料的高精度、高均匀性和高选择比刻蚀。此外,在硅材料刻蚀过程中,还需要选择合适的刻蚀气体和工艺条件,以优化刻蚀效果和降低成本。随着半导体技术的不断发展,硅材料刻蚀技术也在不断创新和完善,为半导体器件的制造提供了有力支持。
选择比指的是在同一刻蚀条件下一种材料与另一种材料相比刻蚀速率快多少,它定义为被刻蚀材料的刻蚀速率与另一种材料的刻蚀速率的比。基本内容:高选择比意味着只刻除想要刻去的那一层材料。一个高选择比的刻蚀工艺不刻蚀下面一层材料(刻蚀到恰当的深度时停止)并且保护的光刻胶也未被刻蚀。图形几何尺寸的缩小要求减薄光刻胶厚度。高选择比在较先进的工艺中为了确保关键尺寸和剖面控制是必需的。特别是关键尺寸越小,选择比要求越高。刻蚀较简单较常用分类是:干法刻蚀和湿法刻蚀。MEMS材料刻蚀实现了复杂结构的制造。

氮化硅(Si3N4)作为一种高性能的陶瓷材料,在微电子、光电子和生物医疗等领域具有普遍应用。然而,氮化硅的高硬度和化学稳定性也给其刻蚀工艺带来了巨大挑战。传统的湿法刻蚀难以实现对氮化硅材料的有效刻蚀,而干法刻蚀技术,尤其是ICP刻蚀技术,则成为解决这一问题的关键。ICP刻蚀技术通过高能离子和电子的轰击,结合特定的化学反应,实现了对氮化硅材料的高效、精确刻蚀。然而,如何在保持高刻蚀速率的同时,减少对材料的损伤;如何在复杂的三维结构上实现精确的刻蚀控制等,仍是氮化硅材料刻蚀技术面临的难题。科研人员正不断探索新的刻蚀方法和工艺,以推动氮化硅材料刻蚀技术的持续发展。氮化硅材料刻蚀提升了陶瓷材料的抗磨损性能。广州增城反应性离子刻蚀
GaN材料刻蚀为高频微波器件提供了高性能材料。半导体刻蚀加工公司
等离子刻蚀是将电磁能量(通常为射频(RF))施加到含有化学反应成分(如氟或氯)的气体中实现。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,与刻蚀的材料反应形成挥发性或非挥发性的残留物。离子电荷会以垂直方向射入晶圆表面。这样会形成近乎垂直的刻蚀形貌,这种形貌是现今密集封装芯片设计中制作细微特征所必需的。一般而言,高蚀速率(在一定时间内去除的材料量)都会受到欢迎。反应离子刻蚀(RIE)的目标是在物理刻蚀和化学刻蚀之间达到较佳平衡,使物理撞击(刻蚀率)强度足以去除必要的材料,同时适当的化学反应能形成易于排出的挥发性残留物或在剩余物上形成保护性沉积(选择比和形貌控制)。采用磁场增强的RIE工艺,通过增加离子密度而不增加离子能量(可能会损失晶圆)的方式,改进了处理过程。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。半导体刻蚀加工公司