蚀刻工艺简介(2D-3D)
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VC蚀刻工艺1. 简介VC蚀刻工艺是一种常用于微电子制造的工艺,用于在半导体材料上进行微细图案的制作。
它是一种湿法蚀刻技术,通过使用含有氯化氟酸(Vapor Chloride)溶液来去除材料表面的部分层。
VC蚀刻工艺具有高精度、高效率和高可控性的特点,被广泛应用于集成电路、光学器件等领域。
2. 工艺步骤VC蚀刻工艺包括以下几个主要步骤:2.1 准备工作在进行VC蚀刻之前,需要进行一些准备工作:•设计和制作光罩:根据所需图案设计并制作光罩,光罩上的透明区域将决定最终蚀刻出的图案。
•清洗基片:将待加工的半导体基片进行清洗,去除表面的杂质和污染物。
2.2 涂覆光阻将清洗后的基片放入涂覆机中,在基片表面均匀涂覆一层光阻。
光阻是一种特殊的光敏材料,它可以通过曝光和显影来形成所需的图案。
2.3 曝光将涂有光阻的基片与光罩对准,放入曝光机中进行曝光。
曝光机会使用紫外线照射基片表面,使得光阻在照射区域发生化学反应,形成暴露区和未暴露区。
2.4 显影将经过曝光的基片放入显影机中进行显影。
显影机会使用特定的溶液将未暴露区的光阻溶解掉,而保留下暴露区的光阻。
2.5 VC蚀刻将经过显影的基片放入VC蚀刻机中进行蚀刻。
VC溶液中的氯化氟酸可以与半导体材料发生反应,去除暴露区内部一定深度的材料层。
蚀刻时间和温度可以根据需要进行调节,以达到所需图案要求。
2.6 清洗和检查完成蚀刻后,需要将基片从VC溶液中取出,并进行清洗。
清洗过程可以去除残留的光阻和溶液,确保基片表面干净。
随后,对蚀刻后的图案进行检查,确保其质量和精度符合要求。
3. 应用领域VC蚀刻工艺在微电子制造中有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:3.1 集成电路制造在集成电路制造中,VC蚀刻工艺被用于制作晶体管、金属线路、电容器等微细结构。
通过控制蚀刻参数,可以实现不同尺寸和形状的结构,满足集成电路设计的需求。
3.2 光学器件制造VC蚀刻工艺也被应用于光学器件的制造中。
蚀刻工艺蚀刻是金属板模图纹装饰过程中的关键,要想得到条纹清晰、装饰性很强的图纹制品,必须注意控制好蚀刻工艺的条件。
主要是蚀刻溶液的温度和蚀刻时间。
溶液温度稍高,可以提高金属溶解的速度,也就是蚀刻的速度,缩短蚀刻所需要的时间,但是蚀刻溶液一般都是强酸液,强酸液在温度高的情况下腐蚀性强,容易使防护的涂层或耐蚀油墨软化甚至溶解,使金属非蚀刻部位的耐蚀层附着力下降,导致在蚀刻和非蚀刻交界处的耐蚀涂层脱落或溶化,使蚀刻图纹模糊走样,影响图纹的美观真实和装饰效果,因此温度不宜超过45℃。
同样,如果蚀刻的时间太长,特别是蚀刻液温度较高的情况下,耐蚀油墨或防护涂层浸渍时间过长,也同样起到上述的副作用和不良后果,因此时间控制上也要适当,不能浸得太久,一般不宜超过20~25min。
(一)化学蚀刻图纹装饰实例1.装饰用的材料装饰用的金属板材:普通钢材、不锈钢、铜及铜合金、铝及铝合金等,以不锈钢板为例说明,板厚l~3mm。
化工原料:丝印感光胶(例如浙江昆山市化工涂料厂生产的DH重氮型),耐酸油墨有99-956型和99-200K型等一(广东顺德大良油墨厂产品),其他为常用化学化工药品。
2.工艺流程不锈钢板→除油→水洗→干燥→丝网印刷→干燥→水浸→蚀刻图纹叶(片)水洗→除墨→水洗→抛光→水洗→着色→水洗叶(片)硬化处理→封闭处理→清洗叶(片)干燥→检验→产品。
3.具体操作及注意事项(1)除油除油是为了使丝印油墨与板材有良好的附着力,所以金属板在印前必须彻底把油除干净。
除油的方法很多,可以根据情况及需要选择,例如采用常规的化学除油、表面活性剂除油,甚至电解除油、超声除油等,也可以选用商品的专用除油剂。
彻底清洗干净后,经干燥再转入丝网印刷。
(2)丝网印刷选用l50目不锈钢、聚酯或尼龙单丝维网,用绷网机固定在网框上,再用上浆器刮涂DH重氮型感光胶,涂覆2~3次,涂膜干燥后,将拍摄好的图纹黑白胶片附着在涂膜丝网上,经曝光、显影后,即制得丝印模板,然后再将不锈钢板、图纹模板固定在丝网印刷机对应位置上,采用碱溶性的耐酸油墨,印上所需要的图纹,自然干燥(或烘干)。
pcb蚀刻基础知识PCB蚀刻基础知识PCB(Printed Circuit Board,印刷电路板)是电子产品中不可或缺的一部分,它承载了电子元器件,起到连接和支持的作用。
而PCB蚀刻则是制造PCB的重要工艺之一。
本文将介绍PCB蚀刻的基础知识,包括工艺流程、蚀刻液、设备和注意事项等。
一、工艺流程PCB蚀刻的工艺流程通常包括以下几个步骤:制作光阻膜、显影、蚀刻、去光阻和清洗。
1. 制作光阻膜:首先,在铜层上涂覆一层光阻膜,光阻膜可以保护不需要蚀刻的区域。
光阻膜可以通过光刻技术或者丝网印刷技术来制作。
2. 显影:将覆盖在铜层上的光阻膜进行显影处理,即将光阻膜上不需要的部分去除,只留下需要蚀刻的区域。
3. 蚀刻:将经过显影处理后的PCB放入蚀刻槽中,蚀刻槽中的蚀刻液可以将不需要的铜层腐蚀掉,从而形成所需的电路图案。
4. 去光阻:蚀刻完成后,需要将残留在PCB表面的光阻膜去除,通常采用化学溶剂或者热脱附的方法。
5. 清洗:最后,将PCB进行清洗,去除蚀刻液和其他污染物,确保PCB表面的干净。
二、蚀刻液蚀刻液是进行PCB蚀刻的重要材料,常用的蚀刻液有铁氯化物、硫酸、硝酸等。
不同的蚀刻液适用于不同的材料,比如铁氯化物适用于铜,硫酸适用于锌等。
在选择蚀刻液时,需要考虑蚀刻速度、蚀刻均匀性、对废液的处理以及安全性等因素。
同时,在使用蚀刻液时需要注意防护措施,避免对人体和环境造成伤害。
三、设备PCB蚀刻通常需要一些专用的设备,如蚀刻槽、加热器、搅拌器等。
蚀刻槽是用来盛放蚀刻液的容器,通常由耐腐蚀材料制成。
加热器可以控制蚀刻液的温度,高温可以提高蚀刻速度。
搅拌器则可以保证蚀刻液均匀地接触到PCB表面,提高蚀刻的均匀性。
四、注意事项在进行PCB蚀刻时,需要注意以下几点:1. 安全防护:蚀刻液通常具有一定的腐蚀性,使用时要佩戴防护手套、护目镜等防护用品,避免直接接触皮肤和眼睛。
2. 通风换气:蚀刻液挥发时会释放有害气体,应确保工作环境有良好的通风换气设备,减少对人体的危害。
微加工技术——刻蚀简介自从半导体诞生以来,很大程度上改变了人类的生产和生活。
半导体除了在计算机领域应用之外,还广泛地应用于通信、网络、自动遥控及国防科技领域。
本文主要介绍半导体制造工艺中的刻蚀工艺。
随着半导体制造大规模集成电路技术的发展,图形加工线条越来越细,硅片尺寸越来越大,对刻蚀工艺的要求也越来高。
因此,学习了解刻蚀工艺十分必要。
本文将主要从刻蚀简介、刻蚀参数及现象、干法刻蚀和湿法刻蚀四个方面进行论述。
1、刻蚀简介1.1 刻蚀定义及目的刻蚀就是用化学的、物理的或同时使用化学和物理的方法,有选择地把没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜层除去,从而在薄膜上得到和抗蚀剂膜上完全一致的图形。
刻蚀的基本目的,是在涂光刻胶(或有掩膜)的硅片上正确的复制出掩膜图形[1]。
刻蚀,通常是在光刻工艺之后进行。
通过刻蚀,在光刻工艺之后,将想要的图形留在硅片上。
从这一角度而言,刻蚀可以被称之为最终的和最主要的图形转移工艺步骤。
在通常的刻蚀过程中,有图形的光刻胶层〔或掩膜层)将不受到腐蚀源显著的侵蚀或刻蚀,可作为掩蔽膜,保护硅片上的部分特殊区域,而未被光刻胶保护的区域,则被选择性的刻蚀掉。
其工艺流程示意图如下。
1.2 刻蚀的分类从工艺上分类的话,在半导体制造中有两种基本的刻蚀工艺:干法刻蚀和湿法腐蚀。
干法刻蚀,是利用气态中产生的等离子体,通过经光刻而开出的掩蔽层窗口,与暴露于等离子体中的硅片行物理和化学反应,刻蚀掉硅片上暴露的表面材料的一种工艺技术法[1]。
该工艺技术的突出优点在于,是各向异性刻蚀(侧向腐蚀速度远远小于纵向腐蚀速度,侧向几乎不被腐蚀),因此可以获得极其精确的特征图形。
超大规模集成电路的发展,要求微细化加工工艺能够严格的控制加工尺寸,要求在硅片上完成极其精确的图形转移。
任何偏离工艺要求的图形或尺寸,都可能直接影响产品性能或品质,给生产带来无法弥补的损害。
由于干法刻蚀技术在图形转移上的突出表现,己成为亚微米尺寸下器件刻蚀的最主要工艺方法。
sic蚀刻工艺## sic蚀刻工艺### 简介SIC蚀刻工艺(Selective Ion Etching)是一种常用的微纳加工技术,主要用于制造芯片、集成电路和微纳米器件。
该工艺可以实现对材料表面的高度选择性腐蚀,将不需要的材料层进行去除,从而实现精确的结构定义和器件制作。
本文将介绍SIC蚀刻工艺的原理、步骤和应用。
### 原理SIC蚀刻工艺利用离子束的能量和方向,将特定的准备层材料或表面保护层与被蚀刻材料之间的化学反应进行选择性的加速或者阻止,从而实现对被蚀刻材料的局部去除。
常用的蚀刻气体有氟化物、氯化物和氧化物等。
在SIC蚀刻过程中,首先需要选择适当的蚀刻气体,其化学反应与被蚀刻材料具有一定的选择性。
然后,通过离子束照射或者加热等方式,将蚀刻气体转化为高能离子束,使其撞击到被蚀刻材料的表面,引发化学反应。
这些反应产生的产物会溶解或者蒸发出来,达到腐蚀的效果。
### 步骤SIC蚀刻工艺通常包括以下步骤:1. **准备工作**:清洁被蚀刻材料表面,确保没有污染物或者残留物。
2. **蚀刻器设定**:根据具体的材料和要求,调整蚀刻器的参数,例如离子束能量、注入速率和蚀刻时间等。
3. **装载样品**:将需要蚀刻的样品放置在蚀刻器的样品台上,并确保样品的位置正确。
4. **真空处理**:将蚀刻器的内部抽成真空状态,以防止气体泄漏和干扰蚀刻过程。
5. **气体处理**:将蚀刻气体注入蚀刻器,使其达到所需浓度。
6. **蚀刻处理**:开始蚀刻过程,控制离子束的能量和方向,使其仅蚀刻指定的区域。
7. **清洗和干燥**:蚀刻结束后,将样品从蚀刻器中取出,并进行清洗和干燥,以去除残留的蚀刻产物和污染物。
### 应用SIC蚀刻工艺在微纳加工领域具有广泛的应用。
首先,SIC蚀刻工艺可以用于集成电路的制造。
通过控制蚀刻气体的选择和加工参数,可以精确地定义集成电路的结构和形状,制造出高精度的电子器件。
其次,SIC蚀刻工艺还可以用于MEMS(微机电系统)器件的制造。
一、DES拉工艺流程:显影→蚀刻→褪膜(注:显影也称冲板)目的:将曝光时由菲林转移到干膜上的图形在铜面上表现出来。
即:干膜曝光区域的铜会留下来,未曝光区域的铜会蚀刻掉。
二、DES拉开机注意事项及参数控制1.开机前检查药水缸及水缸液位是否足够,检查冷却水、压缩空气是否打开。
2.开机后检查各段药水温度压力是否在要求范围。
3.参数控制药水参数控制:药水名称浓度显影: PC2034B 0.6~1.2%蚀刻: Cu2+ 110~170g/lH+ 1.6~2.8 N褪膜: NaOH 2~4%酸洗: H2SO4 1~3%溶液浓度配制:显影缸:A5:10LT A6:25LT A7:25LT褪膜缸:A5:27kg A6:30kg A7:30kg酸洗缸:A5:3LT A6:3LT A7:3LT配药房:显影开料缸:PC2031B 25LT褪膜开料缸:NaOH 25kg三、冲板注意事项:1.在批量冲板前,首先必须做首板,待拉长恢复,首板OK后方可生产。
2.对板面铜厚不一以及光面板/细线板,一定要按照拉长所要求的方式去放板,同时注意板的型号、层次,必须保证不放错板。
3.对于冲大背板,必须站起来冲板;对于板厚小于5mil、H/H以下的板(根据拉长要求)必须带板条冲板。
4.冲板时,板与板之间的距离保持大于2inch(即5.08cm)5.在撕膜时,板两面保护膜要同时撕下。
不允许撕了一面然后再撕另一面,避免菲林碎粘到板面,导致蚀板不净现象。
6.在撕膜时,一定要注意严防撕膜不净的问题发生,且刀片不能划入图形,以防划伤,导致报废。
7.放板时,必须双手拿板,轻拿轻放,发现有板弯或板角翘,一定将其抚平,并放好放正以防卡板。
8.对每够一批量LOT卡时,用一胶片隔开,作为该批板已完的标识。
四、执漏注意事项:1.在检查板面时,必须戴黑色胶手套,手拿板边。
严防显影不净,显影过度,撕膜不净的板流入蚀刻。
2.在操作过程中,必须做到小心操作,不要划伤板面,发现显影不净等不良板时,即时通知冲板员工停放,然后通知拉长解决。
金属蚀刻工艺,其实很多工程师都不了解“蚀刻”二字,从字面上看表示通过侵蚀、腐蚀等方法去除物体上部分材料的意思。
其原理可能不是专业人士理解起来有点困难,但是下面这个词相信很多人都能听过:水滴石穿。
水滴石穿这个成语最早出自东汉班固的《汉书·枚乘传》,原文为“水非石之钻,索非木之锯,渐靡使之然也',指不断滴落的水滴可以滴穿石头,比喻只要坚持不懈,即使力量微弱也能达成艰巨的任务。
这是文学上的解释,但从科学的角度上看,被水“滴穿”的那部分石头,到底是怎样消失掉了呢?由于“水滴石穿”现象发生的时间跨度大,其形成的环境因素很多(物理因素、化学因素等),由于物理因素跟本文主题关系不大就不细说了,但是有一化学因素是存在的:那就是被水腐蚀了,那水是怎么样腐蚀石头的呢?我们知道,石头常见的成分有碳酸钙(CaCO₃)、硅酸盐(如CaSiO₃)和二氧化硅(SiO₂)等。
当水滴落的过程中,遇到空气中的二氧化碳(CO₂),就会生成碳酸(H₂CO₃),当然,这里可能还跟其他气体生成其他的酸性物质,碳酸和碳酸钙反应生成可溶的碳酸氢钙,化学式如下:CaCO₃+CO₂+H₂O=Ca(HCO₃)₂,由于碳酸是一种弱酸,且生成的量少,所以石头被水“滴穿”的过程是很缓慢的,所以在自然环境下,只有不断滴落的水滴才能慢慢腐蚀掉部分石头,这种现象其实就是简单的蚀刻。
完美的分割线金属蚀刻,业内通常称蚀刻,也称光化学蚀刻(photochemical etching),指通过曝光制版、显影后,将要蚀刻区域的保护膜去除,在蚀刻时接触化学溶液,达到溶解腐蚀的作用,形成凹凸或者镂空成型的效果。
蚀刻加工技术分为湿式蚀刻与干式蚀刻,湿式蚀刻最为常用,利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分,而达到蚀刻的目的,这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻,所以本文重点介绍的也是湿式蚀刻。
蚀刻加工可快速、低成本地生产具有凹凸图案或纹理的金属零件,以及某些其它加工技术可能不适合加工的薄金属网孔零件。
9-1 前言蚀刻是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。
蚀刻技术可以分为『湿蚀刻』(wet etching)及『干蚀刻』(dry etching)两类。
在湿蚀刻中是使用化学溶液,经由化学反应以达到蚀刻的目的,而干蚀刻通常是一种电浆蚀刻(plasma etching),电浆蚀刻中的蚀刻的作用,可能是电浆中离子撞击芯片表面的物理作用,或者可能是电浆中活性自由基(Radical)与芯片表面原子间的化学反应,甚至也可能是这两者的复合作用。
在航空、机械、化学工业中,蚀刻技术广泛地被使用于减轻重量(Weight Reduction)仪器镶板,名牌及传统加工法难以加工之薄形工件等之加工。
在半导体制程上,蚀刻更是不可或缺的技术。
9-2 湿蚀刻(Wet etching)湿蚀刻是将芯片浸没于适当的化学溶液中,或将化学溶淬喷洒至芯片上,经由溶液与被蚀刻物间的化学反应,来移除薄膜表面的原子,以达到蚀刻的目的。
湿蚀刻三步骤为扩散→反应→扩散出如图(一)所示图(一)以湿式法进行薄膜蚀刻时,蚀刻溶液(即反应物)与薄膜所进行的反应机制。
湿蚀刻进行时,溶液中的反应物首先经由扩散通过停滞的边界层(boundary layer),方能到达芯片的表面,并且发生化学反应与产生各种生成物。
蚀刻的化学反应的生成物为液相或气相的生成物,这些生成物再藉由扩散通过边界层,而溶入主溶液中。
就湿蚀刻作用而言,对一种特定被蚀刻材料,通常可以找到一种可快速有效蚀刻,而且不致蚀刻其它材料的『蚀刻剂』(etchant),因此,通常湿蚀刻对不同材料会具有相当高的『选择性』(selectivity)。
然而,除了结晶方向可能影响蚀刻速率外,由于化学反应并不会对特定方向有任何的偏好,因此湿蚀刻本质上乃是一种『等向性蚀刻』(isotropic etching)。
等向性蚀刻意味着,湿蚀刻不但会在纵向进行蚀刻,而且也会有横向的蚀刻效果。
横向蚀刻会导致所谓『底切』(undercut)的现象发生,使得图形无法精确转移至芯片,如图(二)所示。
蚀刻蚀刻的作⽤:线路成型。
蚀刻的作⽤:蚀刻分为⼲蚀刻与湿蚀刻,其区别如下:⼲蚀刻:利⽤不易被物理、化学作⽤破坏的物质光阻来阻挡不欲去除的部分,利⽤电浆的离⼦轰击效应和化学反应去掉想去除的部分,从⽽将所需要的线路图形留在玻璃基板上。
⼲蚀刻等向性蚀刻与异向性蚀刻同时存在。
湿蚀刻:利⽤化学药液将需要蚀刻掉的物质蚀刻掉。
湿蚀刻为等向性蚀刻。
湿蚀刻机台便宜,蚀刻速度快,但难以精确控制线宽和获得极其精细的图形并且需要⼤量⽤⽔,污染⼤;⼲蚀刻机台价格昂贵,蚀刻速度速度慢,但可以精确控制线宽能获得极其精细的图形,⽽且不需要⽤⽔,污染⼩。
Etching process in ArrayDry etching :特点:1.异向性较强的蚀刻 2.能进⾏微细加⼯3.对panel造成的damage较⼤Wet etching:特点:1.等向性蚀刻2.设备成本较低且易维护DET制程介绍Dryetching(⼲蚀刻)将特定⽓体置于低压状态下施以电压,将其激发成各种不同的带电荷离⼦、原⼦团、分⼦以及电⼦(这种物质状态称为Plasma)并利⽤这些解离后带能量的反应性的离⼦及原⼦团,对特定层膜加以化学性的蚀刻及离⼦轰击,达到膜层去除的⼀种蚀刻⽅式。
Dry etching中起作⽤的主要是radical和ion。
Radical是电中性,因为化学性质很活泼,所以和膜表⾯分⼦发⽣反应,可达到膜层去除的作⽤。
反应⽣成物作为gas被排⽓。
带正电的ion被selfbias的负电位吸引⼏乎垂直撞向基板,轰击膜层表⾯的分⼦键合,促进radical的化学反应,并使表⾯产⽣的反应物脱落。
Etching是以radical为主,还是以ion为主。
根据使⽤的不同,Dry etching分为2种:Physicaland Chemical etchingPlasma在⼲蚀刻中的应⽤在⾼周波电场中电⼦被来回加速,加速后的电⼦轰击⽓体分⼦或原⼦,使分⼦或粒⼦解离出新的电⼦(α作⽤) ⽽产⽣Ion,或者使分⼦解离为⾼活性的⾃由基。
蚀刻des工艺流程介绍英文回答:Etching is a widely used process in the semiconductor industry to selectively remove material from the surface of a wafer. It is an essential step in the fabrication of integrated circuits and other electronic devices. In the context of semiconductor manufacturing, the term "dry etching" refers to a variety of techniques that use plasma to remove material, while "wet etching" involves the use of chemical solutions.Dry etching, also known as plasma etching, is a highly controlled process that involves the use of reactive gases in a vacuum chamber. The most common types of dry etching used in semiconductor manufacturing are reactive ion etching (RIE) and plasma etching. In RIE, a high-energy plasma is used to bombard the wafer surface, causing the reactive gases to chemically react with the material and remove it. Plasma etching, on the other hand, uses a low-energy plasma to selectively remove material through physical sputtering.Wet etching, as the name suggests, involves immersing the wafer in a chemical solution to remove material. The choice of etchant depends on the material being etched. For example, silicon dioxide can be etched using hydrofluoric acid, while aluminum can be etched using a mixture of phosphoric acid and nitric acid. Wet etching is a slower process compared to dry etching, but it is often used for certain applications where high selectivity and precision are not required.In both dry and wet etching processes, a mask is used to protect certain areas of the wafer from being etched. The mask can be made of a variety of materials, such as photoresist or silicon nitride. The etchant only reacts with the exposed areas of the wafer, leaving the masked areas unaffected. This allows for the precise patterning of the wafer surface, which is crucial for the fabrication of integrated circuits.Overall, the etching process is a critical step in semiconductor manufacturing, allowing for the precise removal of material from the wafer surface. It plays a crucial role in the fabrication of integrated circuits and other electronic devices, enabling the creation of complex patterns and structures necessary for their functionality.中文回答:蚀刻是半导体工业中广泛使用的一种工艺,用于选择性地从晶片表面去除材料。