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金属蚀刻加工方式有哪些分类?

时间:2013-5-10 作者:dlz0099 分享到:

在一般情况下,有两类蚀刻工艺: 湿蚀刻的材料被溶解在化学溶液中浸泡时 干法刻蚀材料溅射或使用反应离子或气相蚀刻剂溶解 在下面,我们将简要讨论最流行的湿法和干法刻蚀技术。

干法刻蚀 干式蚀刻技术可以分为三个单独的类称为反应离子刻蚀(RIE),溅射刻蚀,气相腐蚀。 在刻蚀,基板放置在其中介绍了几种气体的反应堆。 等离子体是气体的混合物,使用射频电源击中,打破成离子气体分子。 对离子加速,并在材料表面被腐蚀,形成另一种气态物质反应。 这就是所谓的化学反应离子刻蚀部分。 也有身体的一部分,这是在溅射沉积过程的性质类似。 如果离子有足够高的能量,他们可以敲原子的物质,没有化学反应蚀刻。 平衡物理和化学蚀刻,因为有很多的参数进行调整,这是一个非常复杂的任务,发展干蚀刻制程。 它通过改变平衡是可能的影响各向异性蚀刻,因为化学部分是各向同性的和身体的一部分高度各向异性的组合可以形成具有形状从圆形到垂直的侧壁。 一个典型的反应离子蚀刻系统的示意图如下图所示。 子类的的刻蚀特殊的继续增长迅速普及是深反应离子刻蚀(DRIE)。 在这个过程中,可以实现数百微米蚀刻深度,以近乎垂直的侧壁。 的主要技术是基于所谓的“Bosch工艺”命名的德国罗伯特·博世公司提交的原始专利后,两个不同的气体成分,其中反应堆交替。 第一的气体成分,创建一个聚合物基材表面上,和第二气体成分蚀刻基板。 聚合物立即溅射物理部分的蚀刻,但仅限于水平表面和侧壁。 由于聚合物只溶解很慢,在化学蚀刻部分,它建立在侧壁和保护他们从蚀刻。 因此,50至1蚀刻长宽比可以实现的。 过程中可以很容易地被用来蚀刻完全通过一个硅衬底,蚀刻速率比湿蚀刻高出3-4倍。 溅射刻蚀反应离子刻蚀基本上没有。 使用该系统非常相似,在原则上溅射沉积系统。 最大的区别是,基板正遭受离子轰击,而不是用于溅射沉积的物质目标。 气相蚀刻是另一种干式蚀刻方法,它可以用简单的设备比刻蚀需要什么。 在这个过程中被蚀刻的晶圆被放置在室,在其中一个或多个气体引入。 被腐蚀的材料被溶解在表面与气体分子的化学反应。 最常见的两种气相蚀刻技术是使用氟化氢(HF)和使用的,氙diflouride(XeF2),这两者在本质上是各向同性的硅刻蚀二氧化硅蚀刻。

湿蚀刻 这是最简单的蚀刻加工技术。 所有它需要的是一种液体溶液的容器中,将解散问题的材料。 不幸的是,口罩因为通常需要选择性蚀刻材料的并发症。 我们必须找到一个面具不会解散,或至少蚀刻比被仿造的材料要慢得多。 其次,一些单晶材料,如硅,表现出某些化学物质的各向异性腐蚀。 相反各向同性蚀刻的各向异性腐蚀是指不同材料在不同方向的蚀刻率。 这个典型的例子是晶面侧壁出现了一个洞,在化学品,如氢氧化钾(KOH)硅晶片蚀刻时。 结果是一个金字塔形,而不是一个具有各向同性蚀刻四舍五入侧壁孔孔。 各向异性和各向同性湿式蚀刻的原则,在如下图所示。 当我要使用湿蚀刻? 这是一个简单的技术,这将提供了良好的效果,如果你能找到的腐蚀剂和面具的材料组合,以满足您的应用程序。 湿蚀刻,非常适用于基板上蚀刻薄膜,也可用于蚀刻基板本身。 与基板蚀刻的问题是各向同性的过程会导致削弱遮罩层的距离相同的蚀刻深度。 各向异性进程允许在基板上蚀刻停止对某些晶面,但损失的空间,因为这些飞机,结果仍然不能垂直于表面蚀刻孔或洞穴时。 如果这是你的限制,你应该考虑,而不是干蚀刻基板。 但是,记住,每片晶圆的成本将有1-2级较高的订单进行干式蚀刻 如果你正在制作在薄膜与薄膜厚度非常小的特点,你也可能遇到的问题与各向同性湿式蚀刻,因为削弱将至少等于薄膜厚度。 这是可能的蚀刻与干蚀刻几乎直下没有削弱,它提供了更高的分辨率。 图1: 各向异性和各向同性湿式蚀刻之间的差异

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