一、干法刻蚀是什么?
干法刻蚀是一种关键的材料去除技术,它利用等离子体(一种高反应性和高能气体)的效力从基板上选择性地去除材料。通过对低压气体施加电场来引发等离子体生成,导致气体分子电离并产生离子、电子和中性物质的混合物。然后这些反应实体与基材表面接触,通过化学反应和物理溅射的协同作用协调材料去除。
二、干法刻蚀有哪些方法?
干法刻蚀(Dry Etching):干法刻蚀是利用气体化学反应或物理过程进行刻蚀的一种方式。常见的干法刻蚀方法包括:
平行板电容式腐蚀(Parallel Plate Capacitive Etching):通过在两个平行的电极板之间施加高频电场,在高真空环境下激发气体放电,产生离子,从而使材料表面发生化学反应刻蚀。
电子轰击刻蚀(Sputter Etching):通过在高真空环境下加速能量较高的离子(如氩离子)轰击材料表面,使材料表面的原子或分子释放出来,从而实现刻蚀。
等离子体刻蚀(Plasma Etching):通过在高真空环境下产生带电粒子(如离子)云,并通过电场控制粒子在材料表面碰撞,达到刻蚀的目的。
三、什么是干法刻蚀侧壁弯曲?
如下图,是典型的干法刻蚀时侧壁弯曲的样子,侧壁为凹形或凸形结构。而正常的侧壁几乎是垂直的,角度接近90°。
四、干法刻蚀时侧壁为什么会弯曲?
1、离子轰击的不均匀性
干法刻蚀通常是物理作用和化学作用相结合的过程,其中离子轰击是重要的物理刻蚀手段。在刻蚀过程中,离子的入射角和能量分布可能不均匀.如果离子入射角在侧壁的不同位置存在差异,那么离子对侧壁的刻蚀效果也会不同。在离子入射角较大的区域,离子对侧壁的刻蚀作用更强,会导致该区域的侧壁被刻蚀得更多,从而使侧壁产生弯曲。此外,离子能量的不均匀分布也会产生类似的效果,能量较高的离子能够更有效地去除材料,造成侧壁在不同位置的刻蚀程度不一致,进而引起侧壁弯曲。
2、光刻胶的影响
光刻胶在干法刻蚀中起着掩膜的作用,保护不需要被刻蚀的区域。然而,光刻胶在刻蚀过程中也会受到等离子体的轰击和化学反应的影响,其性能可能会发生变化.如果光刻胶的厚度不均匀、在刻蚀过程中的消耗速率不一致,或者光刻胶与衬底之间的附着力在不同位置有所不同,都可能导致刻蚀过程中对侧壁的保护作用不均匀。例如,光刻胶较薄或附着力较弱的区域,可能会使下方的材料更容易被刻蚀,从而导致侧壁在这些位置出现弯曲。
3、衬底材料特性的差异
被刻蚀的衬底材料本身可能存在特性差异,如不同区域的晶体取向、掺杂浓度等可能不完全相同。这些差异会影响刻蚀速率和刻蚀选择性.以晶体硅为例,不同晶向的硅原子排列方式不同,其与刻蚀气体的反应活性和刻蚀速率也会有所差异。在刻蚀过程中,这种由于材料特性差异导致的刻蚀速率不同,会使得侧壁在不同位置的刻蚀深度不一致,最终导致侧壁弯曲。设备相关因素刻蚀设备的性能和状态对刻蚀结果也有重要影响。例如,反应腔内的等离子体分布不均匀、电极的不均匀磨损等问题,都可能导致刻蚀过程中离子密度、能量等参数在晶圆表面的分布不均匀.此外,设备的温度控制不均匀、气体流量的微小波动等,也可能会影响刻蚀的均匀性,进而导致侧壁弯曲。
五、干法刻蚀侧壁弯曲解决方案?
1、光刻胶的形貌尽量做的陡直,不要坡度太大
2、工艺腔压力不要太大,降低工艺腔压力,减少散射,改善侧壁形貌。
3、控制保护气体比例,确保侧壁的聚合物保护层均匀分布。
六、半导体刻蚀设备常用的PFA产品有哪些?
1、PFA管,PFA管常见规格:
1/8英寸(1.6*3.2mm)、1/4英寸(3.96*6.35mm)、3/8英寸(6.35*9.525mm)、
1/2英寸(9.5*12.7mm)、3/4英寸(15.88*19.05mm)、1英寸(22.2*25.4mm)。
2、PFA接头,PFA焊接接头,PFA入珠接头,PFA扩口接头,丹凯常见规格:包括1/8英寸、1/4英寸、3/8英寸、1/2英寸、3/4英寸和1英寸。
3、PFA阀门,常见规格:通常为1寸以下英制尺寸,如1/4寸、3/8寸、1/2寸、3/4寸、1寸。
4、PFA注塑件
本文由铁氟龙管小姐姐原创,欢迎关注,带你一起长知识!
热门跟贴