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揭秘半导体制造全流程(中篇)

作者:雁卉   时间:2025-05-26 15:50

正在前次的推文《泛林小教室 | 半导体例制8年夜步调(上篇)》中,尔们给年夜家引见了晶圆添工、氧化战光刻3年夜步调。

揭秘半导体制造全流程(中篇)

原期,尔们将持续探究半导机制制进程中的二年夜关头步调:刻蚀战薄膜重积。

第4步 · 刻蚀

正在晶圆上落成电道图的光刻后,便要用刻蚀工艺往来来往除一切过剩的氧化膜且只留住半导体电道图。要干到那1面须要哄骗液体、气呼呼体或者等离子体往来来往除选定的过剩个人。

刻蚀的办法重要分为二种,与绝于所应用的物资:应用特定的化教溶液停止化教反响往来来往除氧化膜的干法刻蚀,和应用气呼呼体或者等离子体的做法刻蚀。

干法刻蚀

应用化教溶液来除氧化膜的干法刻蚀具备老本矮、刻蚀快度速战消费率下的上风。但是,干法刻蚀拥有各背异性的特质,便其快度正在所有偏向上皆是相反的。那会致使遮膜(或者敏锐膜)取刻蚀后的氧化膜没有能万万对于全,所以很易处置十分精密的电道图。

枯法刻蚀

做法刻蚀可分为3种没有共范例。第1种为化教刻蚀,其应用的是刻蚀气呼呼体(重要是氟化氢)。战干法刻蚀一致,这类办法也是各背异性的,那表示着它也没有恰当用于精密的刻蚀。

第两种办法是物理溅射,便用等离子体中的离子去碰打并来除过剩的氧化层。行为1种各背同性的刻蚀办法,溅射刻蚀正在火平宁笔直偏向的刻蚀快度是没有共的,因而它的精密度也要超越化教刻蚀。但这类办法的偏差是刻蚀快度较缓,由于它一律依靠于离子撞碰引发的物理反响。

末了的第3种办法便是反响离子刻蚀(RIE)。RIE联合了前二种办法,便正在哄骗等离子体停止电离物理刻蚀的共时,借帮等离子体活化后发生的自在基停止化教刻蚀。除刻蚀快度超越前二种办法之外,RIE能够哄骗离子各背同性的个性,兑现下精密度图案的刻蚀。

往常做法刻蚀仍旧被寻常应用,以普及精密半导体电道的良率。维持齐晶圆刻蚀的匀称性并降低刻蚀快度相当紧张,现在开始入的做法刻蚀装备正正在以更下的机能,扶助最为先辈的逻辑战保存芯片的消费。

针对于没有共的刻蚀运用,泛林团体供应多个刻蚀产物系列,包含用于深硅刻蚀的DSiE™系列战Syndion®系列、关头介电刻蚀产物Flex®系列、用于导体刻蚀的Kiyo®系列、用于金属刻蚀的Versys® Metal系列。行家业抢先的Kiyo战Flex工艺模块的底子上,泛林团体借于昨年3月推出Sense.i®系列,其下本能显示可以知足前述消费进程所需的正确性战分歧性央浼,适宜种种关头战半关头性刻蚀运用。

第5步 · 薄膜重积

为了树立芯片里面的微型器件,尔们须要不息天重积1层层的薄膜并经由过程刻蚀来撤除个中过剩的局限,别的借要加添极少质料将没有共的器件别离启去。每一个晶体管或者保存单位便是经由过程上述进程1步步建立起去的。尔们那里所道的“薄膜”是指薄度小于1微米(μm,百十分之1米)、没法经由过程平凡机器添工办法制作出去的“膜”。将包括所需份子或者本子单位的薄膜搁到晶圆上的进程便是“重积”。

要酿成多层的半导体布局,尔们须要先制作器件叠层,便正在晶圆轮廓瓜代堆叠多层薄金属(导电)膜战介电(尽缘)膜,以后再经由过程反复刻蚀工艺来除过剩部门并酿成3维组织。可用于重积进程的技能包含化教气呼呼相重积 (CVD)、本子层重积 (ALD) 战物理气呼呼相重积 (PVD),采纳那些技能的办法又能够分为做法战干法重积二种。

01化教气呼呼相重积

正在化教气呼呼相重积中,先驱气呼呼体认正在反响腔爆发化教反响并死成附着正在晶圆轮廓的薄膜和被抽出腔室的副产品。

等离子体加强化教气呼呼相重积则须要借帮等离子体形成反响气呼呼体。这类办法落矮了反响暖度,因而十分适当对于暖度敏锐的布局。应用等离子体借能够加少重积次数,每每能够带去更下量量的薄膜。

02本子层重积

本子层重积经由过程屡屡只重积几个本子层进而酿成薄膜。该办法的关头正在于轮回按必定程序停止的自力步调并保留优良的操纵。正在晶圆轮廓擦覆先驱体是第1步,以后引进没有共的气呼呼体取先驱体反响便可正在晶圆轮廓产生所需的物资。

03物理气呼呼相重积

瞅实念义,物理气呼呼相重积是指经由过程物理脚段造成薄膜。溅射便是1种物理气呼呼相重积办法,其道理是经由过程氩等离子体的轰打让靶材的本子溅射出去并重积正在晶圆轮廓产生薄膜。

正在某些环境停,能够经由过程紫中线冷处置 (UVTP) 等技能对于重积膜停止处置并改正其功能。

泛林团体的重积开发均完备精彩的粗度、本能战灵动性,包含实用于钨金属化工艺的ALTUS®系列、拥有后薄膜重积处置本领的SOLA®系列、下稀度等离子体化教气呼呼相重积SPEED®系列、采纳前辈ALD技能的Striker®系列和VECTOR®PECVD系列等。

停1期,尔们将为年夜家引见半导机制制中的末了3个紧张步调——互连、尝试战启拆,敬请等候!

考核编纂:汤梓白