放電參數(shù)包括放電功率、放電頻率、放電壓力、放電時間等,它們直接影響著等離子體的密度、能量、溫度。放電頻率越高,等離子體能量越低,刻蝕方向性越好;放電壓力越低,等離子體平均自由程越長,刻蝕方向性越好;放電時間越長,刻蝕深度越大,但也可能造成刻蝕副反應(yīng)和表面損傷。半導(dǎo)體介質(zhì)層是指在半導(dǎo)體器件中用于隔離、絕緣、保護或調(diào)節(jié)電場的非導(dǎo)電材料層,如氧化硅、氮化硅、氧化鋁等。這些材料具有較高的介電常數(shù)和較低的損耗,對半導(dǎo)體器件的性能和可靠性有重要影響。為了制備高性能的半導(dǎo)體器件,需要對半導(dǎo)體介質(zhì)層進行精密的刻蝕處理,形成所需的結(jié)構(gòu)和圖案??涛g是一種通過物理或化學(xué)手段去除材料表面或內(nèi)部的一部分,以改變其形狀或性質(zhì)的過程??涛g可以分為濕法刻蝕和干法刻蝕兩種。濕法刻蝕是指將材料浸入刻蝕液中,利用液體與固體之間的化學(xué)反應(yīng)來去除材料的一種方法。干法刻蝕是指利用高能粒子束(如離子束、等離子體、激光等)與固體之間的物理或化學(xué)作用來去除材料的一種方法。半導(dǎo)體介質(zhì)層是指在半導(dǎo)體器件中用于隔離、絕緣、保護或調(diào)節(jié)電場的非導(dǎo)電材料層,如氧化硅、氮化硅等。北京ICP材料刻蝕平臺
干法刻蝕設(shè)備根據(jù)不同的等離子體激發(fā)方式和刻蝕機理,可以分為以下幾種工藝類型:一是反應(yīng)離子刻蝕(RIE),該類型是指利用射頻(RF)電源產(chǎn)生平行于電極平面的電場,從而激發(fā)出具有較高能量和方向性的離子束,并與自由基共同作用于樣品表面進行刻蝕。RIE類型具有較高的方向性和選擇性,但由于離子束對樣品表面造成較大的物理損傷和加熱效應(yīng),導(dǎo)致刻蝕速率較低、均勻性較差、荷載效應(yīng)較大等缺點;二是感應(yīng)耦合等離子體刻蝕(ICP),該類型是指利用射頻(RF)電源產(chǎn)生垂直于電極平面的電場,并通過感應(yīng)線圈或天線將電場耦合到反應(yīng)室內(nèi)部,從而激發(fā)出具有較高密度和均勻性的等離子體,并通過另一個射頻(RF)電源控制樣品表面的偏置電壓,從而調(diào)節(jié)離子束的能量和方向性,并與自由基共同作用于樣品表面進行刻蝕。中山深硅刻蝕材料刻蝕價錢三五族材料的干法刻蝕工藝需要根據(jù)不同的材料類型、結(jié)構(gòu)形式、器件要求等因素進行優(yōu)化和調(diào)節(jié)。
深硅刻蝕設(shè)備的關(guān)鍵硬件包括等離子體源、反應(yīng)室、電極、溫控系統(tǒng)、真空系統(tǒng)、氣體供給系統(tǒng)和控制系統(tǒng)等。等離子體源是產(chǎn)生高密度等離子體的裝置,常用的有感應(yīng)耦合等離子體(ICP)源和電容耦合等離子體(CCP)源。ICP源利用射頻電磁場激發(fā)等離子體,具有高密度、低壓力和低電勢等優(yōu)點,適用于高縱橫比結(jié)構(gòu)的制造。CCP源利用射頻電場激發(fā)等離子體,具有低成本、簡單結(jié)構(gòu)和易于控制等優(yōu)點,適用于低縱橫比結(jié)構(gòu)的制造。而反應(yīng)室是進行深硅刻蝕反應(yīng)的空間,通常由金屬或陶瓷等材料制成,具有良好的耐腐蝕性和導(dǎo)熱性。
大功率激光系統(tǒng)通過離子束刻蝕實現(xiàn)衍射光學(xué)元件的性能變化,其多自由度束流控制技術(shù)達成波長級加工精度。在國家點火裝置中,該技術(shù)成功制造500mm口徑的復(fù)雜光柵結(jié)構(gòu),利用創(chuàng)新性的三軸聯(lián)動算法優(yōu)化激光波前相位。突破性進展在于建立加工形貌實時反饋系統(tǒng),使高能激光的聚焦精度達到微米量級,為慣性約束聚變提供關(guān)鍵光學(xué)組件。離子束刻蝕在量子計算領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)里程碑突破,其低溫協(xié)同工藝完美平衡加工精度與量子相干性保護。在超導(dǎo)量子芯片制造中,該技術(shù)創(chuàng)新融合束流調(diào)控與超真空技術(shù),在150K環(huán)境實現(xiàn)約瑟夫森結(jié)的原子級界面加工。突破性在于建立量子比特頻率在線監(jiān)測系統(tǒng),將量子門保真度提升至99.99%實用水平,為1024位量子處理器工程化掃除關(guān)鍵障礙。離子束刻蝕通過動態(tài)角度控制技術(shù)實現(xiàn)磁性存儲器的界面優(yōu)化。
深硅刻蝕設(shè)備在半導(dǎo)體領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用,主要用于制造先進存儲器、邏輯器件、射頻器件、功率器件等。其中,先進存儲器是指采用三維堆疊或垂直通道等技術(shù)實現(xiàn)高密度、高速度、低功耗的存儲器,如三維閃存(3DNAND)、三維交叉點存儲器(3DXPoint)、磁阻隨機存取存儲器(MRAM)等。深硅刻蝕設(shè)備在這些存儲器中主要用于形成垂直通道、孔陣列、選擇柵極等結(jié)構(gòu)。邏輯器件是指用于實現(xiàn)邏輯運算功能的器件,如場效應(yīng)晶體管(FET)、互補金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)等。深硅刻蝕設(shè)備在這些器件中主要用于形成柵極、源漏區(qū)域、隔離區(qū)域等結(jié)構(gòu)。離子束刻蝕為光學(xué)系統(tǒng)提供亞納米級精度的非接觸式制造方案。珠海GaN材料刻蝕工藝
氧化硅刻蝕制程在半導(dǎo)體制造中有著較廣的應(yīng)用。北京ICP材料刻蝕平臺
氧化硅刻蝕制程是一種在半導(dǎo)體制造中常用的技術(shù),它可以實現(xiàn)對氧化硅薄膜的精確形貌控制,以滿足不同的器件設(shè)計和功能要求。氧化硅刻蝕制程的主要類型有以下幾種:濕法刻蝕:利用氧化硅與酸或堿溶液的化學(xué)反應(yīng),將氧化硅溶解掉,形成所需的圖案。這種方法的優(yōu)點是刻蝕速率快,選擇性高,設(shè)備簡單,成本低。缺點是刻蝕均勻性差,刻蝕側(cè)壁傾斜,不適合高分辨率和高深寬比的結(jié)構(gòu)。干法刻蝕:利用高能等離子體束或離子束對氧化硅進行物理轟擊或化學(xué)反應(yīng),將氧化硅去除,形成所需的圖案。北京ICP材料刻蝕平臺