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半导体制造中使用的蚀刻技术

本文概述了半导体制造过程,特别关注蚀刻技术的使用以及该领域正在进行的最新研究。

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图片来源:宏照片/shutterstock.com

半导体:现代电子的大脑

半导体是电子设备的关键要素,可以在电信,计算机,生物技术,武器技术,航空,可再生能源和其他各种领域方面app亚博体育取得进步。半导体,也称为集成电路(IC)或微芯片,是由诸如硅和锗之类的纯物质以及诸如砷化甲苯固醇等复合材料产生的。

在称为掺杂的过程中将少量的缺陷引入这些原始成分,从而在材料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,信号调节的半导体材亚博网站下载料以及光学和电子电源之间的转换。

半导体制造过程的简要概述

半导体制造技术由多个不同的生产步骤组成,每个步骤都会导致特定的过程。使用各种物理和化学过程在晶圆上创建了许多微小的电路。该过程始于使用硅晶圆平台。晶片是由几乎纯硅(igot)的萨拉米形状的带形成的,该条形已被抛光至完美。二氧化硅是在晶圆上制造或沉积的,以充当保护性涂料或保护。

随后,将一个称为光片天的光敏感层应用于晶圆。两种类型的阻力是正面和负面的。光刻是一个关键阶段,因为它确定了晶体管在芯片上的排列。在此阶段,将芯片晶片放置在光刻设备中,并暴露于深紫外线(DUV)或极端紫外线(EUV)辐射。app亚博体育除去硅结构的不良区域以暴露基本材料或允许涂层额外的成分而不是蚀刻涂层。导电金属被沉积在晶圆上,以产生微芯片的传导区域。最后,从晶圆的底部清除了多余的材料,从而产生了良好,光滑的效果。

半导体蚀刻技术及其类型

在半导体设备的制造中,蚀刻对应于任何从平台上的薄层(或在其界面上具有前面的架构)系统地去除材料的任何技术,并在平台上留下一系列该物质。电阻蚀刻的盖子定义了布局。一旦盖子处于适当的位置,就可以使用“湿(化学)”或“干燥(物理)”过程蚀刻暴露的材料。

传统上,湿化学过程在定义蚀刻的模式中至关重要。然而,随着系统成分尺寸缩小和界面地形的重要性,湿化学蚀刻的蚀刻被干燥的蚀刻方法移动。这种变化主要是由湿蚀刻的各向同性组成引起的。

来自AZOM的更多信息:光刻机和芯片制作过程

湿蚀刻可以在所有维度上除去材料,从而导致覆盖层指定的结构的大小以及在平台上重复的结构的差异。干蚀刻可用于通过物理技术(例如离子撞击)去除材料,然后从表面或化学过程中驱动物质,这些过程将表面转化为可吹走的气态反应性物种。所有干蚀刻过程均在真空中运行,并在某种程度上决定了蚀刻现象的特征。

血浆蚀刻是另一种重要的蚀刻方法。血浆蚀刻程序利用了血浆中包含的分子和/或中性含量的优势,以从表面去除材料。纯粹的物理蚀刻是通过使用强烈的电流将正原子电荷加速向表面进行的。当离子与表面层碰撞时,它们的固有功率被转移到底物的分子上。如果输送足够的能量,将将底物分子排入气态状态,并被真空泵吸走。

最新研究

最近发表在《杂志》上的一项研究ACS欧米茄一群意大利研究人员讨论了通过用SF6蚀刻等离子体蚀刻的碳化硅(SIC)分类表面上的沟渠的发展和表征。研究人员使用干涉终点检测(IEPD)监测并准确控制了沟槽的深度。

透射电子显微镜和X射线光发射光谱仪的研究表明,产生的沟渠具有良好的质量和均匀性。由于血浆用O2和SF6蚀刻,据显示SIC表面修饰非常小,没有氟化物中毒的迹象。这些结果表明,在SIC平台上的等离子蚀刻产生的沟渠非常适合制造下一代电子设备。

简而言之,在半导体蚀刻技术领域正在取得许多进步,为将来的应用铺平了道路。

参考和进一步阅读

ASML,2022。半导体制造中的6个关键步骤。[在线的]
可用网址:https://www.asml.com/en/news/stories/2021/spoomonductor-manufacturing-process-steps
[2022年3月6日访问]。

MKS仪器,2022年。半导体蚀刻。[在线的]
可用网址:https://www.mksinst.com/n/cth-overview#:~: text = in%20Smondonductor%20DEVICE%20Fabrication%2C%20CTECTECHING,TAT%20Material%20On%20On%20the%20the%20substrate。
[2022年3月22日访问]。

Pirnaci,Massimo D.等。2021. 4H-SIC晶圆上血浆蚀刻沟的系统表征。ACS欧米茄。6(31)。20667-20675。可用网址:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acsomega.1c02905

Racka-Szmidt,Katarzyna等。2021年。综述:碳化硅的电感耦合等离子体反应离子蚀刻。亚博网站下载材料15(1)。123.可用:https://www.mdpi.com/1996-1944/15/1/123

Guo,Haoming等。2022.通过蚀刻方法对主流通行的综述。亚博网站下载半导体处亚博老虎机网登录理中的材料科学137. 106182.可用:https://www.亚博老虎机网登录sciendirect.com/science/article/pii/s1369800121005205​​?via%3dihub

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Ibtisam Abbasi

写的

Ibtisam Abbasi

IBTISAM毕业于伊斯兰堡太空技术学院,获得了学士学位。在航空航天工程中。在他的学术职业生涯中,他曾从事多个研究项目,并成功地管理了几项联合课程活动,例如国际世界太空周和国际航空航天工程会议。伊比萨姆(Ibtisam)在他的本科生中进行了一次英国散文比赛,对研究,写作和编辑一直非常感兴趣。毕业后不久,他加入了Azonetwork作为自由职业者,以提高自己的技能。Ibtisam喜欢旅行,特别是参观乡村。他一直是体育迷,喜欢看网球,足球和板球。伊比萨姆(Ibtisam)出生于巴基斯坦,有一天希望在世界各地旅行,建立牢固的友谊纽带,并传播和平与爱的信息。

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