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plasma等离子处理等离子体刻蚀硅的研究

  • 分类:技术支持
  • 作者:等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
  • 来源:
  • 发布时间:2021-01-27
  • 访问量:

【概要描述】        在微电子工艺中,硅刻蚀工艺应用广泛,如:器件隔离沟槽或者高密度DRAMIC中的垂直电容的制作MEMS等。         目前,单晶硅的刻蚀主要有两种方法:一种是湿法,湿法刻蚀方法因其自身的某些局限,例如大量使用有毒化学用品,操作不够安全,侧向渗透以及由于浸胀导致粘附性不良而产生钻蚀使得分辨率下降,已逐渐被干法刻蚀所代替。         第二种刻蚀硅的方法是plasma等离子处理等离子体干法刻蚀,传统的等离子刻蚀技术主要是在真空室低气压的环境下进行,经过多年的探索和改进,这项技术已日趋完善。但是,由于真空设备本身的限制,在使用中不但存在设备及维护费用高,操作不方便等问题,而且被处理物体的尺度还要受真空室腔体限制,不易于实现大规模的工业化生产。能否在常压下进行材料刻蚀成为近年来人们关注的焦点。近几年,一些新型常压射频冷等离子体plasma等离子处理放电设备被研制出来,用于微电子刻蚀工艺。常压射频冷等离子体喷枪设备设备由射频电源等离子体发生器进气系统以及加热系统等组成。射频电源的频率为13.56MHz,工作范围为0~600w。         plasma等离子体发生器是由两个彼此绝缘的金属同轴内外电极构成,内电极连接射频电源的输出端,外电极接地。施加合适的功率后,被引入的气体在电极之间击穿电离后形成冷等离子体束流并均匀向下喷出。选用氩气以及无腐蚀无毒性的SF6气体,喷口的直径为10mm,喷出束流的长度范围是5~ 20mm,该束流长度取决于放电功率的大小和进气量的大小。用常压射频冷等离子体设备对单晶硅进行刻蚀的工艺表明:         (1)刻蚀速率与输入功率几乎成线性正比关系;刻蚀速率与衬底温度也基本呈线性增加的关系。         (2)等离子体对硅的浅刻蚀具有较好的选择比,刻蚀台阶具有好的均匀性和各向异性。         (3) 实验是在常压下进行的,减少了如真空等离子体那样对硅片表面造成损伤。但是,正因为是在常压下进行操作,实验存在了诸如刻蚀速度不高,负载效应等问题。         在以后的工作中,我们将选择SiO2或者AI做掩膜,在plasma等离子处理刻蚀过程中加入适量O2来提高刻蚀速度。并进一步改善设备装置用以减小甚至消除目前存在的负载效应,以期得到很佳的刻蚀效果。

plasma等离子处理等离子体刻蚀硅的研究

【概要描述】        在微电子工艺中,硅刻蚀工艺应用广泛,如:器件隔离沟槽或者高密度DRAMIC中的垂直电容的制作MEMS等。
        目前,单晶硅的刻蚀主要有两种方法:一种是湿法,湿法刻蚀方法因其自身的某些局限,例如大量使用有毒化学用品,操作不够安全,侧向渗透以及由于浸胀导致粘附性不良而产生钻蚀使得分辨率下降,已逐渐被干法刻蚀所代替。


        第二种刻蚀硅的方法是plasma等离子处理等离子体干法刻蚀,传统的等离子刻蚀技术主要是在真空室低气压的环境下进行,经过多年的探索和改进,这项技术已日趋完善。但是,由于真空设备本身的限制,在使用中不但存在设备及维护费用高,操作不方便等问题,而且被处理物体的尺度还要受真空室腔体限制,不易于实现大规模的工业化生产。能否在常压下进行材料刻蚀成为近年来人们关注的焦点。近几年,一些新型常压射频冷等离子体plasma等离子处理放电设备被研制出来,用于微电子刻蚀工艺。常压射频冷等离子体喷枪设备设备由射频电源等离子体发生器进气系统以及加热系统等组成。射频电源的频率为13.56MHz,工作范围为0~600w。
        plasma等离子体发生器是由两个彼此绝缘的金属同轴内外电极构成,内电极连接射频电源的输出端,外电极接地。施加合适的功率后,被引入的气体在电极之间击穿电离后形成冷等离子体束流并均匀向下喷出。选用氩气以及无腐蚀无毒性的SF6气体,喷口的直径为10mm,喷出束流的长度范围是5~ 20mm,该束流长度取决于放电功率的大小和进气量的大小。用常压射频冷等离子体设备对单晶硅进行刻蚀的工艺表明:
        (1)刻蚀速率与输入功率几乎成线性正比关系;刻蚀速率与衬底温度也基本呈线性增加的关系。
        (2)等离子体对硅的浅刻蚀具有较好的选择比,刻蚀台阶具有好的均匀性和各向异性。
        (3) 实验是在常压下进行的,减少了如真空等离子体那样对硅片表面造成损伤。但是,正因为是在常压下进行操作,实验存在了诸如刻蚀速度不高,负载效应等问题。
        在以后的工作中,我们将选择SiO2或者AI做掩膜,在plasma等离子处理刻蚀过程中加入适量O2来提高刻蚀速度。并进一步改善设备装置用以减小甚至消除目前存在的负载效应,以期得到很佳的刻蚀效果。

  • 分类:技术支持
  • 作者:等离子清洗机-CRF plasma等离子设备-等离子表面处理机厂家-诚峰智造
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  • 发布时间:2021-01-27 10:14
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plasma等离子处理等离子体刻蚀硅的研究:
        在微电子工艺中,硅刻蚀工艺应用广泛,如:器件隔离沟槽或者高密度DRAMIC中的垂直电容的制作MEMS等。
        目前,单晶硅的刻蚀主要有两种方法:一种是湿法,湿法刻蚀方法因其自身的某些局限,例如大量使用有毒化学用品,操作不够安全,侧向渗透以及由于浸胀导致粘附性不良而产生钻蚀使得分辨率下降,已逐渐被干法刻蚀所代替。

plasma等离子处理蚀刻硅
        第二种刻蚀硅的方法是plasma等离子处理等离子体干法刻蚀,传统的等离子刻蚀技术主要是在真空室低气压的环境下进行,经过多年的探索和改进,这项技术已日趋完善。但是,由于真空设备本身的限制,在使用中不但存在设备及维护费用高,操作不方便等问题,而且被处理物体的尺度还要受真空室腔体限制,不易于实现大规模的工业化生产。能否在常压下进行材料刻蚀成为近年来人们关注的焦点。近几年,一些新型常压射频冷等离子体plasma等离子处理放电设备被研制出来,用于微电子刻蚀工艺。常压射频冷等离子体喷枪设备设备由射频电源等离子体发生器进气系统以及加热系统等组成。射频电源的频率为13.56MHz,工作范围为0~600w。
        plasma等离子体发生器是由两个彼此绝缘的金属同轴内外电极构成,内电极连接射频电源的输出端,外电极接地。施加合适的功率后,被引入的气体在电极之间击穿电离后形成冷等离子体束流并均匀向下喷出。选用氩气以及无腐蚀无毒性的SF6气体,喷口的直径为10mm,喷出束流的长度范围是5~ 20mm,该束流长度取决于放电功率的大小和进气量的大小。用常压射频冷等离子体设备对单晶硅进行刻蚀的工艺表明:
        (1)刻蚀速率与输入功率几乎成线性正比关系;刻蚀速率与衬底温度也基本呈线性增加的关系。
        (2)等离子体对硅的浅刻蚀具有较好的选择比,刻蚀台阶具有好的均匀性和各向异性。
        (3) 实验是在常压下进行的,减少了如真空等离子体那样对硅片表面造成损伤。但是,正因为是在常压下进行操作,实验存在了诸如刻蚀速度不高,负载效应等问题。
        在以后的工作中,我们将选择SiO2或者AI做掩膜,在plasma等离子处理刻蚀过程中加入适量O2来提高刻蚀速度。并进一步改善设备装置用以减小甚至消除目前存在的负载效应,以期得到很佳的刻蚀效果。

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