佛山半導(dǎo)體材料刻蝕平臺(tái)

在GaN發(fā)光二極管器件制作過(guò)程中，刻蝕是一項(xiàng)比較重要的工藝。ICP干法刻蝕常用在n型電極制作中，因?yàn)樵谒{(lán)寶石襯底上生長(zhǎng)LED，n型電極和P型電極位于同一側(cè)，需要刻蝕露出n型層。ICP是近幾年來(lái)比較常用的一種離子體刻蝕技術(shù)，它在GaN的刻蝕中應(yīng)用比較普遍。ICP刻蝕具有等離子體密度和等離子體的轟擊能量單*可控，低壓強(qiáng)獲得高密度等離子體，在保持高刻蝕速率的同事能夠產(chǎn)生高的選擇比和低損傷的刻蝕表面等優(yōu)勢(shì)。ICP（感應(yīng)耦合等離子）刻蝕GaN是物料濺射和化學(xué)反應(yīng)相結(jié)合的復(fù)雜過(guò)程?？涛gGaN主要使用到氯氣和三氯化硼，刻蝕過(guò)程中材料表面表面的Ga-N鍵在離子轟擊下破裂，此為物理濺射，產(chǎn)生活性的Ga和N原子，氮原子相互結(jié)合容易析出氮?dú)猓珿a原子和Cl離子生成容易揮發(fā)的GaCl2或者GaCl3。溫度越高刻蝕效率越高，但是溫度過(guò)高工藝方面波動(dòng)較大，只要通過(guò)設(shè)備自帶溫控器和點(diǎn)檢確認(rèn)。佛山半導(dǎo)體材料刻蝕平臺(tái)

在等離子蝕刻工藝中,發(fā)生著許多的物理現(xiàn)象。當(dāng)在腔體中使用電極或微波產(chǎn)生一個(gè)強(qiáng)電場(chǎng),這個(gè)電場(chǎng)會(huì)加速所有的自由電子并提高他們的內(nèi)部能量(由于宇宙射線的原因,在任何環(huán)境中都會(huì)存在一些自由電子)。自由電子與氣體中的原子/分子發(fā)生撞擊,如果在碰撞過(guò)程中,電子傳遞了足夠的能量給原子/分子,就會(huì)發(fā)生電離現(xiàn)象,并且產(chǎn)生正離子和其他自由電子若碰撞傳遞的能量不足以激發(fā)電離現(xiàn)象則無(wú)法產(chǎn)生穩(wěn)定且能發(fā)生反應(yīng)的中性物當(dāng)足夠的能量提供給系統(tǒng),一個(gè)穩(wěn)定的,氣相等離子體包含自由電子,正離子和反應(yīng)中性物等離子蝕刻工藝中等離子體中的原子、分子離子、反應(yīng)中性物通過(guò)物理和化學(xué)方式移除襯底表面的材料。純物理蝕刻采用強(qiáng)電場(chǎng)來(lái)加速正原子離子（通常使用重量較重,惰性的氬原子）朝向襯底，加速過(guò)程將能量傳遞給了離子,當(dāng)它們撞擊到襯底表面時(shí),內(nèi)部的能量傳遞給襯底表面的原子,如果足夠的能量被傳遞,襯底表面的原子會(huì)被噴射到氣體中,較終被真空系統(tǒng)抽走。佛山半導(dǎo)體材料刻蝕平臺(tái)濕法腐蝕仍然用來(lái)腐蝕硅片上某些層或用來(lái)去除干法刻蝕后的殘留物。

等離子體刻蝕機(jī)要求相同的元素：化學(xué)刻蝕劑和能量源。物理上，等離子體刻蝕劑由反應(yīng)室、真空系統(tǒng)、氣體供應(yīng)、終點(diǎn)檢測(cè)和電源組成。晶圓被送入反應(yīng)室，并由真空系統(tǒng)把內(nèi)部壓力降低。在真空建立起來(lái)后，將反應(yīng)室內(nèi)充入反應(yīng)氣體。對(duì)于二氧化硅刻蝕，氣體一般使用CF4和氧的混合劑。電源通過(guò)在反應(yīng)室中的電極創(chuàng)造了一個(gè)射頻電場(chǎng)。能量場(chǎng)將混合氣體激發(fā)或等離子體狀態(tài)。在激發(fā)狀態(tài)，氟刻蝕二氧化硅，并將其轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性成分由真空系統(tǒng)排出。ICP刻蝕設(shè)備能夠進(jìn)行(氮化鎵）、(氮化硅）、（氧化硅）、(鋁鎵氮）等半導(dǎo)體材料進(jìn)行刻蝕。

等離子刻蝕是將電磁能量（通常為射頻（RF））施加到含有化學(xué)反應(yīng)成分（如氟或氯）的氣體中實(shí)現(xiàn)。等離子會(huì)釋放帶正電的離子來(lái)撞擊晶圓以去除（刻蝕）材料，并和活性自由基產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，與刻蝕的材料反應(yīng)形成揮發(fā)性或非揮發(fā)性的殘留物。離子電荷會(huì)以垂直方向射入晶圓表面。這樣會(huì)形成近乎垂直的刻蝕形貌，這種形貌是現(xiàn)今密集封裝芯片設(shè)計(jì)中制作細(xì)微特征所必需的。一般而言，高蝕速率（在一定時(shí)間內(nèi)去除的材料量）都會(huì)受到歡迎。反應(yīng)離子刻蝕（RIE）的目標(biāo)是在物理刻蝕和化學(xué)刻蝕之間達(dá)到較佳平衡，使物理撞擊（刻蝕率）強(qiáng)度足以去除必要的材料，同時(shí)適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)反應(yīng)能形成易于排出的揮發(fā)性殘留物或在剩余物上形成保護(hù)性沉積。采用磁場(chǎng)增強(qiáng)的RIE工藝，通過(guò)增加離子密度而不增加離子能量（可能會(huì)損失晶圓）的方式，改進(jìn)了處理過(guò)程。原位芯片目前掌握多種刻蝕工藝，并會(huì)根據(jù)客戶的需求，設(shè)計(jì)刻蝕效果好且性價(jià)比高的刻蝕解決方案。

隨著光刻膠技術(shù)的進(jìn)步，只需要一次涂膠，兩次光刻和一次刻蝕的雙重光刻工藝也成為可能。浸沒(méi)光刻和雙重光刻技術(shù)在不改變193nm波長(zhǎng)ArF光刻光源的前提下，將加工分辨率推向10nm的數(shù)量級(jí)。與此同時(shí)，這兩項(xiàng)技術(shù)對(duì)光刻膠也提出了新的要求。在浸沒(méi)工藝中；光刻膠首先不能與浸沒(méi)液體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)或浸出擴(kuò)散，損傷光刻膠自身和光刻鏡頭；其次，光刻膠的折射率必須大于透鏡，液體和頂部涂層。因此光刻膠中主體樹(shù)脂的折射率一般要求達(dá)到1.9以上；接著，光刻膠不能在浸沒(méi)液體的浸泡下和后續(xù)的烘烤過(guò)程中發(fā)生形變，影響加工精度；較后，當(dāng)浸沒(méi)工藝目標(biāo)分辨率接近10nm時(shí)，將對(duì)于光刻膠多個(gè)性能指標(biāo)的權(quán)衡都提出了更加苛刻的挑戰(zhàn)。浸沒(méi)ArF光刻膠制備難度大于干性ArF光刻膠，是ArF光刻加工分辨率突破45nm的關(guān)鍵之一。光刻噴嘴噴霧模式和硅片旋轉(zhuǎn)速度是實(shí)現(xiàn)硅片間溶解率和均勻性的可重復(fù)性的關(guān)鍵調(diào)節(jié)參數(shù)。干刻蝕基本上包括離子轟擊與化學(xué)反應(yīng)兩部份刻蝕機(jī)制。佛山半導(dǎo)體材料刻蝕平臺(tái)

干法刻蝕優(yōu)點(diǎn)是：細(xì)線條操作安全，易實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，無(wú)化學(xué)廢液，處理過(guò)程未引入污染，潔凈度高。佛山半導(dǎo)體材料刻蝕平臺(tái)

在Si片上形成具有垂直側(cè)壁的高深寬比溝槽結(jié)構(gòu)是制備先進(jìn)MEMS器件的關(guān)鍵工藝，其各向異性刻蝕要求非常嚴(yán)格。高深寬比的干法刻蝕技術(shù)以其刻蝕速率快、各向異性較強(qiáng)、污染少等優(yōu)點(diǎn)脫穎而出，成為MEMS器件加工的關(guān)鍵技術(shù)之一。BOSCH工藝,又名TMDE(TimeMultiplexedDeepEtching)工藝，是一個(gè)刻蝕一鈍化一刻蝕的循環(huán)過(guò)程，以達(dá)到對(duì)硅材料進(jìn)行高深寬比、各向異性刻蝕的目的。BOSCH工藝的原理是在反應(yīng)腔室中輪流通入鈍化氣體C4F8與刻蝕氣體SF6與樣品進(jìn)行反應(yīng)，湖北硅材料刻蝕，工藝的整個(gè)過(guò)程是淀積鈍化層步驟與刻蝕步驟的反復(fù)交替，硅材料刻蝕。其中保護(hù)氣體C4F8在高密度等離子體的作用下分解生成碳氟聚合物保護(hù)層，沉積在已經(jīng)做好圖形的樣品表面。深硅刻蝕是MEMS器件制作當(dāng)中一個(gè)比較重要的工藝。佛山半導(dǎo)體材料刻蝕平臺(tái)

廣東省科學(xué)院半導(dǎo)體研究所是一家面向半導(dǎo)體光電子器件、功率電子器件、MEMS、生物芯片等前沿領(lǐng)域，致力于打造***的公益性、開(kāi)放性、支撐性樞紐中心。平臺(tái)擁有半導(dǎo)體制備工藝所需的整套儀器設(shè)備，建立了一條實(shí)驗(yàn)室研發(fā)線和一條中試線，加工尺寸覆蓋2-6英寸（部分8英寸），同時(shí)形成了一支與硬件有機(jī)結(jié)合的專業(yè)人才隊(duì)伍。平臺(tái)當(dāng)前緊抓技術(shù)創(chuàng)新和公共服務(wù)，面向國(guó)內(nèi)外高校、科研院所以及企業(yè)提供開(kāi)放共享，為技術(shù)咨詢、創(chuàng)新研發(fā)、技術(shù)驗(yàn)證以及產(chǎn)品中試提供支持。的公司，致力于發(fā)展為創(chuàng)新務(wù)實(shí)、誠(chéng)實(shí)可信的企業(yè)。廣東省半導(dǎo)體所擁有一支經(jīng)驗(yàn)豐富、技術(shù)創(chuàng)新的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，以高度的專注和執(zhí)著為客戶提供微納加工技術(shù)服務(wù)，真空鍍膜技術(shù)服務(wù)，紫外光刻技術(shù)服務(wù)，材料刻蝕技術(shù)服務(wù)。廣東省半導(dǎo)體所致力于把技術(shù)上的創(chuàng)新展現(xiàn)成對(duì)用戶產(chǎn)品上的貼心，為用戶帶來(lái)良好體驗(yàn)。廣東省半導(dǎo)體所始終關(guān)注電子元器件市場(chǎng)，以敏銳的市場(chǎng)洞察力，實(shí)現(xiàn)與客戶的成長(zhǎng)共贏。