2019-06-26
旋片真空泵在半导体刻蚀工艺中的应用
旋片真空泵在半导体刻蚀工艺中的应用的目的是把经曝光、显影后光刻胶微图形中下层材料的裸露部分去掉,即在下层材料上重现与光刻胶相同的图形。刻蚀是半导体制造工艺,微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中的一种相当重要的步骤。是与光刻相联系的图形化处理的一种主要工艺。所谓刻蚀,实际上狭义理解就是光刻腐蚀,先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理,然后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分。随着微制造工艺的发展,广义上来讲,刻蚀成了通过溶液、反应离子或其它机械方式来剥离、去除材料的一种统称,成为微加工制造的一种普适叫法。
下面分别介绍Si3N4刻蚀的流程:
半导体刻蚀工艺之Si3N4刻蚀:
在903E刻蚀机中刻蚀,刻蚀机内通入的气体有:CF4、NF3、He。氟游离基的作用是使氮化硅被腐蚀,生成物是气体,被旋片真空泵抽气抽走。为了加快腐蚀速率可以在CF4中加入少量氧气(5%-8%),因为氧能够抑制F*在反应腔壁的损失,并且:CF4+O2→F* +O*+COF*+COF2+CO+…… (电离)。COF*寿命较长,当它运动到硅片表面时发生以下反应从而加速了腐蚀速率:COF*→F* CO (电离),但是氧气加多了要腐蚀光刻胶降低选择比。
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。从总体上来说,刻蚀技术可分为干法刻蚀和湿法刻蚀两种,初期的刻蚀以湿法刻蚀为主,但随着器件制作进入微米、亚微米时代,湿法刻蚀难以满足越来越高的精度要求。干法刻蚀技术得以很大进展。干法刻蚀一般为通过物理和化学两个方面相结合的办法来去除被刻蚀的薄膜,因此刻蚀具有各向异性,这就可以从根本上改善湿法所固有的横向钻蚀问题,从而满足微细线条刻蚀的要求。常用的刻蚀方法有很多,旋片真空技术是其中的一种。半导体刻蚀工艺用旋片真空泵具有刻速快、选择比高、各向异性高、刻蚀损伤小、大面积均匀性好、刻蚀断面轮廓可控性高和刻蚀表面平整光滑等优点,近年来,德国旋片真空泵被广泛应用在硅、二氧化硅、Ⅲ-Ⅴ族化合物等材料的刻蚀上,取得了很好的刻蚀效果,可以满足制作超大规模集成电路、MEMS、光电子器件等各种微结构器件的要求。
通过旋片真空泵在半导体刻蚀工艺中的应用这个实例,可以反映出随着人们对普诺克旋片真空泵的进一步了解和设备的进一步完善,真空技术会更加适应刻蚀多样化的要求,从而被越来越多地应用到器件制作工艺中去,成为刻蚀的主流技术,从整体上提高器件的制备水平,进一步促进器件水平的提高、结构的更新和集成度的提高,更好地获得一个很好的效果。
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