蚀刻技术在半导体制造的应用

本文概述了半导体制造工艺,特别关注蚀刻技术的使用,以及该领域的最新研究。

半导体:现代电子的大脑
半导体是电子设备的关键要素,允许电信,计算机,生物技术,武器技术,航空,可再生能源和各种其他领域的进步。半导体,也称为集成电路(IC)或微芯片,由硅和锗等纯物质以及砷化镓等复合材料制成。

在称为掺杂的过程中,少量缺陷被引入这些原始组件,从而在材料的传导中产生显着变化。智能手机、电子产品、通信设备、自动化系统、汽车零部件和军事基础设施都使用半导体。这些产品包括执行认知控制、成像、电源管理、存储解决方案、信号调理以及光学和电子电源之间转换的半导体材料。

半导体制造工艺概要
半导体制造技术由多个不同的生产步骤组成,每个步骤都导致特定范围的工艺。使用各种物理和化学工艺在晶圆上创建许多微小的电路。该过程始于使用硅晶圆平台。晶圆由几乎纯硅(锭)的萨拉米形条带制成,该硅片已经过抛光至完美。二氧化硅被制造或沉积在晶圆上,作为保护涂层或保护。

之后,将称为光刻胶的光敏层施加到晶圆上。两种类型的阻力是正的和负的。光刻是一个关键阶段,因为它决定了晶体管在芯片上的排列。在此阶段,芯片晶圆被放置在光刻设备中,并暴露于深紫外(DUV)或极紫外(EUV)辐射。去除硅结构中不需要的区域以暴露基本材料或允许涂覆附加组件而不是蚀刻涂层。导电金属沉积在晶圆上以产生微芯片的导电区域。最后,从晶圆底部去除多余的材料,从而产生漂亮,光滑的表面。

半导体蚀刻技术及其类型

在半导体器件的制造中,蚀刻对应于从平台上的薄层系统地去除材料的任何技术(在其界面上有或没有先前的架构),并在平台上留下该物质的序列。对蚀刻具有电阻性的盖子定义了布局。一旦盖子就位,可以使用"湿(化学)"或"干(物理)"工艺蚀刻暴露的材料。

传统上,湿化学工艺在定义蚀刻的模式中至关重要。然而,随着系统组件尺寸的缩小和界面拓扑学重要性的增加,湿化学蚀刻法蚀刻方法所取代。这种变化主要是由于湿法蚀刻的各向同性组成引起的。