在芯片制程中,几乎所有的干法制程,如PVD,CVD,干法刻蚀等,都逃不过辉光放电现象。辉光放电,是一种在低压下电离气体的过程,它在半导体制程中的许多重要步骤中有着核心作用。那您知道什么是“启辉”吗?为什么会辉光放电吗?那我们就带着问题来解答。
一般来说,采用光谱分析的设备和工艺会比较复杂,需要较高的投入和运行成本。但在对工艺控制要求高的场合,例如在先进的半导体制程中,这种投入是非常必要的。
晶圆表面的亲水性与疏水性,一个很容易被人忽视的细节,可能影响到整个芯片的性能。从制备光刻胶涂层,到清洗过程,再到某些薄膜的制备,晶圆表面的湿润性影响着每一个关键步骤。今天将深入探讨这两种表面特性,解析其在半导体制程中的作用,以及如何通过各种表面处理方法来优化晶圆的亲水性和疏水性。
化学改性:使用化学试剂处理晶圆表面。例如,在半导体制程中,表面活性剂可以用来改变晶圆表面的亲水性和疏水性。表面活性剂可以吸附在晶圆表面,形成疏水基或亲水基。如果希望增强晶圆表面的疏水性,可以使用含有非极性疏水尾基团的表面活性剂。如果希望增强晶圆表面的亲水性,可以使用含有极性亲水头基团的表面活性剂
电子回旋共振(Electron Cyclotron Resonance,ECR)利用电磁波(通常是微波)在磁场中产生的电子回旋共振来产生等离子体,然后利用这个等离子体来对半导体材料进行刻蚀。
使用2.45 GHz的微波在ECR系统中产生等离子体的主要优点是,这个频率的微波能量可以被等离子体中的电子有效地吸收,而且微波的能量相对较低,不会对半导体材料造成大的损伤。
干法刻蚀是一种使用气体或等离子对材料进行蚀刻的方法。它是微电子制造过程中的关键步骤之一,主要用于形成半导体芯片上的微细结构。
什么是等离子体?
等离子体是物质的第四种状态,除了常见的三种状态:固态、液态和气态外。等离子体是由等量的正离子和电子组成的,总电荷为零的电离气体。当物质受到高温或强电场时,其内部的电子会被从原子或分子中剥离出来,形成等离子体。等离子体有许多独特的性质,如高度的电导性和反应性,以及对电磁场的响应能力。
干法刻蚀的特性:
2.ICP(Inductively Coupled Plasma),即感应耦合等离子体,
在ICP系统中,射频(RF)能量通过一个线圈传递给低压气体,使气体电离并形成等离子体。由于等离子体是在射频电磁场的感应作用下产生,因此被称为感应耦合等离子体。
3.CCP(Capacitively Coupled Plasma),即电容耦合等离子体,
在CCP系统中,两个电极间的射频(RF)电压导致气体电离并形成等离子体。这些电极的一个或两个都是射频电极,它们通过电容作用将电能转化为等离子体。由于等离子体是在电容电场的作用下产生的,因此被称为电容耦合等离子体。
4.IBE(Ion Beam Etching),也称离子束蚀刻
在这个过程中,一个集中的离子束直接打在待蚀刻的材料表面,离子与材料表面的物理撞击使得表面的原子或分子被剥离,从而实现刻蚀。
干法刻蚀是一种重要的微纳米加工技术,具有精度高、可控性强、适用材料广泛等优点,对现代科技和工业产生深远影响。工艺难度不小,需要工程师的仔细学习,琢磨,推敲。
大气等离子清洗机和真空等离子清洗机都是常用的等离子表面清洗方法,它们之间存在着很大的区别。本文将详细介绍这两种清洗机的工作原理、优缺点及适用范围。
1.工作原理
大气清洗机是一种通过喷射高速气流清洗表面的方法。其工作原理是通过高压气体喷射到被清洗表面,将表面的污染物物理性地刮除。大气清洗机的清洗速度快,能够在短时间内完成表面清洗工作。大气清洗机只能清洗表面,对于表面内部的污染物无法清除。
真空等离子清洗机是一种通过等离子体清洗表面的方法。其工作原理是将被清洗物放置在真空室中,通过加放气体产生等离子体,利用等离子体腐蚀和清除被清洗物表面的污染物。真空等离子清洗机的清洗效果好,能够清洗表面和内部的污染物。真空等离子清洗机清洗速度慢,需要较长时间完成表面清洗工作。
2.优缺点
大气清洗机的优点在于清洗速度快,适用于表面清洗。同时,其操作简单,成本低,易于维护和管理。大气清洗机的清洗效果和清洗范围爱到气流喷射压力和角度的限制。
真空等离子清洗机的优点在于能够清洗表面和狭缝内部的污染物,清洗效果好。真空等离子清洗机清洗后不会留下任何清洗痕迹,不会损坏被清洗物表面。真空等离子清洗机的缺点在于清洗速度慢,需要较长时间完成清洗工作。真空等离子清洗机的操作较为复杂,需要专业技术人员进行管理和维护。
3.适用范围
大气清洗机适用于表面清洗,可以清洗金属、塑料、陶瓷等材料的表面。常用于电子元器件、航空航天器材、汽车零部件等行业。真空等离子清洗机适用于高要求的表面清洗,可以清洗金属、半导体、光学器件等材料的表面和内部。常用于半导体、光电子、航空航天器材等行业。
结论大气清洗机和真空等离子清洗机都是有效的表面清洗方法,但其工作原理、优缺点及适用范围存在着差异。选择清洗机应根据被清洗物的材料、清洗要求、清洗时间等因素进行综合考虑。
在半导体制程中,真空工艺腔被广泛使用。薄膜沉积,干法刻蚀,光刻,退火,离子注入等工序均需要在相应的真空腔室中完成相应制程。真空工艺腔在半导体制程中起着至关重要的作用,它能够提供一个高度控制的环境,从而实现精确且可重复的半导体制程。在众多的沾污中,痕量水又是真空工艺腔室中最显著的破坏因素,那么潮湿(痕量水)对真空工艺腔室,芯片产品有什么危害呢?如何解决真空腔潮湿(痕量水)问题呢?