半导体刻蚀PE、RIE、ICP示意图
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一、电感耦合等离子体(ICP)刻蚀原理 3二、刻蚀的基本要求9 (负载效应、图形的保真度、均匀性、表面形貌、刻蚀的清洁)三、等离子体刻蚀的基本过程11 (物理溅射刻蚀、纯化学刻蚀、离子增强刻蚀、侧壁抑制刻蚀)四、影响刻蚀效果的因素14 掩膜的影响、工艺参数的影响(ICP Power源功率、RF Power偏压功率、工作气压气体成分和流量、温度)五、附加气体的影响16六、多种条件刻蚀技术18 高速率刻蚀、高选择比刻蚀、特定剖面刻蚀一、电感耦合等离子体(ICP)刻蚀原理包括两套通过自动匹配网络控制的13.56MHz射频电源一套连接缠绕在腔室外的螺线圈,使线圈产生感应耦合的电场,在电场作用下,刻蚀气体辉光放电产生高密度等离子体。
功率的大小直接影响等离子体的电离率,从而影响等离子体的密度。
第二套射频电源连接在腔室内下方的电极上,此电极为直径205mm的圆形平台,机械手送来的石英盘和样品放在此台上进行刻蚀。
激光干涉仪端口ICP功率源水冷却的射频线圈静电屏蔽晶片夹/氦气冷却机制平板功率源实验中刻蚀三五族材料使用的是英国Oxford仪器(Oxford instruments plasma technology)公司的plasma180系统中的plasmalab system100型ICP。
可以刻蚀GaN、AlGaN、GaAs、InP、InGaAs、InGaP/AlGaInP 、InGaAs/InGaAsP等多种化合物材料。
苏州纳米所材料ICP功率:0-3000wRF功率:0-1000w压力范围:1-100mT加工范围:6寸工艺气体:Cl2,BCl3,HBr,CH4,He,O2,H2,N2氦气冷却由氦气良好的热传导性,能将芯片上的温度均匀化1torr=1.333mbarGaN刻蚀ProfileICP操作流程装片1.在Pump界面点击左边Pump图标下Stop,切换至Vent,120s后打开Loadlock2.涂抹真空油脂:根据片子尺寸大小,在托盘上涂抹均匀一层油脂3.放片:放片的时候要用镊子轻轻夹住样片,将样片一边贴在油脂上,慢慢地放下另一边,用镊子按住样片一端,在油脂上稍稍一动样片,以便赶走样片与油脂之间的气泡,使得样片与油脂紧密粘在一起。
【面板制程刻蚀篇】史上最全Dry Etch 分类、工艺Dry Etch工序的目的广义而言,所谓的刻蚀技术,是将显影后所产生的光阻图案真实地转印到光阻下的材质上,形成由光刻技术定义的图形。
它包含了将材质整面均匀移除及图案选择性部分去除,可分为湿式刻蚀(wet etching)和干式刻蚀(dry etching)两种技术。
湿式刻蚀具有待刻蚀材料与光阻及下层材质良好的刻蚀选择比(selectivity)。
然而,由于化学反应没有方向性,因而湿式刻蚀是各向同性刻蚀。
当刻蚀溶液做纵向刻蚀时,侧向的刻蚀将同时发生,进而造成底切(Undercut)现象,导致图案线宽失真,如下图所示。
底切现象自1970年以来,元件制造首先开始采用电浆刻蚀技术(也叫等离子体刻蚀技术),人们对于电浆化学性的了解与认识也就越来越深。
在现今的半导体集成电路或面板制造过程中,要求精确地控制各种材料尺寸至次微米大小,而且还必须具有极高的再现性,电浆刻蚀是现今技术中唯一能极有效率地将此工作在高良率下完成的技术,因此电浆刻蚀便成为半导体制造以及TFT LCD Array制造中的主要技术之一。
干式刻蚀通常指利用辉光放电(glow discharge)方式,产生包含离子、电子等带电粒子以及具有高度化学活性的中性原子、分子及自由基的电浆,来进行图案转印(pattern transfer)的刻蚀技术。
干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件的最主要方法,广泛应用于半导体或面板前段制程。
Dry Etch 的分类及工艺的基本原理蚀刻技术中的术语1.各向同性与各向异性蚀刻( Isotropic and Anisotropic Etching)不同的蚀刻机制将对蚀刻后的轮廓(Profile)产生直接的影响。
如下图所示,纯粹的化学蚀刻通常没有方向选择性,上下左右刻蚀速度相同,蚀刻后将形成圆弧的轮廓,并在遮罩(Mask)下形成底切(Undercut),这种刻蚀被称为各向同性蚀刻。
半导体刻蚀工艺技术——ICP摘要:ICP技术是微纳加工中的常用技术之一,本文简单介绍了ICP刻蚀技术(inductively coupled plasma)的基本原理和刻蚀设备的结构,对ICP工艺所涉及的化学、物理过程做了简要分析。
阐述了ICP刻蚀参数对刻蚀结果的影响以及干法刻蚀的生成物。
由于ICP技术在加工过程中可控性高,具有越来越重要的地位。
以在硅基MEMS器件的ICP刻蚀为例,详细的介绍了在硅基MEMS制作过程中ICP刻蚀的反应过程,说明了在ICP刻蚀过程中如何实现控制加工深度和角度。
据近年来国内外ICP技术的发展现状和发展趋势,对其在光电子器件、半导体氧化物、Ⅲ一V族化合物等方面的应用作了一些简要介绍。
关键词:ICP、刻蚀、参数、模型、等离子体Process technology of semiconductor etching——ICPLIU Zhi Wei(Xi'an Electronic and Science University, School of Microelectronics.1411122908)Abstract:ICP technology is one of the commonly used in micro nano processing technology,This paper simply introduces ICP etching technology (inductively coupled plasma) structure and the basic principles of etching equipment,To do a brief analysis on the ICP process involved in chemical, physical process.Describes the effects of ICP etching parameters on the etching results and the resultant dry etching. Because the ICP technology in the process of processing high controllability, plays a more and more important role. Using ICP etching in silicon MEMS device as an example, describes in detail in the reaction process of silicon based MEMS in the production process of ICP etching, explains how to realize the control of machining depth and angle in the ICP etching process. According to the development status and development trend at home and abroad in recent years of ICP technology, its application in optoelectronic devices and semiconductor oxide, III a group V compound as well as some brief introduction.Key words:ICP、etching, parameter, model, plasma1引言刻蚀是微细加工技术的一个重要组成部分,微电子学的快速发展推动其不断向前。