材料刻蚀是一种常见的微纳加工技术,它可以通过化学或物理方法将材料表面的一部分或全部去除,从而形成所需的结构或图案。其原理主要涉及到化学反应、物理作用和质量传递等方面。在化学刻蚀中,刻蚀液中的化学物质与材料表面发生反应,形成可溶性化合物或气体,从而导致材料表面的腐蚀和去除。例如,在硅片刻蚀中,氢氟酸和硝酸混合液可以与硅表面反应,形成可溶性的硅酸和氟化氢气体,从而去除硅表面的部分材料。在物理刻蚀中,刻蚀液中的物理作用(如离子轰击、电子轰击、等离子体反应等)可以直接或间接地导致材料表面的去除。例如,在离子束刻蚀中,高能离子束可以轰击材料表面,使其发生物理变化,从而去除表面材料。在质量传递方面,刻蚀液中的质量传递可以通过扩散、对流和迁移等方式实现。例如,在湿法刻蚀中,刻蚀液中的化学物质可以通过扩散到材料表面,与表面反应,从而去除表面材料。总之,材料刻蚀的原理是通过化学反应、物理作用和质量传递等方式,将材料表面的一部分或全部去除,从而形成所需的结构或图案。不同的刻蚀方法和刻蚀液具有不同的原理和特点,可以根据具体需求选择合适的刻蚀方法和刻蚀液。材料刻蚀技术可以用于制造微型传感器和生物芯片等微型器件。珠海ICP材料刻蚀外协

介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀,例如二氧化硅。干法刻蚀优点是:各向异性好,选择比高,可控性、灵活性、重复性好,细线条操作安全,易实现自动化,无化学废液,处理过程未引入污染,洁净度高。缺点是:成本高,设备复杂。干法刻蚀主要形式有纯化学过程(如屏蔽式,下游式,桶式),纯物理过程(如离子铣),物理化学过程,常用的有反应离子刻蚀RIE,离子束辅助自由基刻蚀ICP等。干法刻蚀方式比较多,一般有:溅射与离子束铣蚀,等离子刻蚀(PlasmaEtching),高压等离子刻蚀,高密度等离子体(HDP)刻蚀,反应离子刻蚀(RIE)。另外,化学机械抛光CMP,剥离技术等等也可看成是广义刻蚀的一些技术。刻蚀基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。开封半导体刻蚀刻蚀技术还可以用于制造光学元件,如反射镜和光栅等。

材料刻蚀是一种重要的微纳加工技术,广泛应用于半导体、光电子、生物医学等领域。在材料刻蚀过程中,影响刻蚀效果的关键参数主要包括以下几个方面:1.刻蚀气体:刻蚀气体的种类和流量对刻蚀速率和表面质量有很大影响。常用的刻蚀气体有氧气、氟化氢、氩气等。2.刻蚀时间:刻蚀时间是影响刻蚀深度的重要参数,通常需要根据需要的刻蚀深度来确定刻蚀时间。3.刻蚀温度:刻蚀温度对刻蚀速率和表面质量也有很大影响。通常情况下,刻蚀温度越高,刻蚀速率越快,但同时也容易引起表面粗糙度增加和表面质量下降。4.刻蚀压力:刻蚀压力对刻蚀速率和表面质量也有影响。通常情况下,刻蚀压力越大,刻蚀速率越快,但同时也容易引起表面粗糙度增加和表面质量下降。5.掩膜材料和厚度:掩膜材料和厚度对刻蚀深度和形状有很大影响。通常情况下,掩膜材料需要选择与被刻蚀材料有较大的选择性,掩膜厚度也需要根据需要的刻蚀深度来确定。总之,材料刻蚀中的关键参数是多方面的,需要根据具体的刻蚀需求来确定。在实际应用中,需要对这些参数进行综合考虑,以获得更佳的刻蚀效果。
二氧化硅湿法刻蚀:较普通的刻蚀层是热氧化形成的二氧化硅。基本的刻蚀剂是氢氟酸,它有刻蚀二氧化硅而不伤及硅的优点。然而,饱和浓度的氢氟酸在室温下的刻蚀速率约为300A/s。这个速率对于一个要求控制的工艺来说太快了。在实际中,氢氟酸与水或氟化铵及水混合。以氟化铵来缓冲加速刻蚀速率的氢离子的产生。这种刻蚀溶液称为缓冲氧化物刻蚀或BOE。针对特定的氧化层厚度,他们以不同的浓度混合来达到合理的刻蚀时间。一些BOE公式包括一个湿化剂用以减小刻蚀表面的张力,以使其均匀地进入更小的开孔区。刻蚀技术可以用于制造纳米结构,如纳米线和纳米孔等。

干刻蚀是一类较新型,但迅速为半导体工业所采用的技术。其利用电浆(plasma)来进行半导体薄膜材料的刻蚀加工。其中电浆必须在真空度约10至0.001Torr的环境下,才有可能被激发出来;而干刻蚀采用的气体,或轰击质量颇巨,或化学活性极高,均能达成刻蚀的目的。干刻蚀基本上包括离子轰击与化学反应两部份刻蚀机制。偏「离子轰击」效应者使用氩气(argon),加工出来之边缘侧向侵蚀现象极微。而偏化学反应效应者则采氟系或氯系气体(如四氟化碳CF4),经激发出来的电浆,即带有氟或氯之离子团,可快速与芯片表面材质反应。删轿厚干刻蚀法可直接利用光阻作刻蚀之阻绝遮幕,不必另行成长阻绝遮幕之半导体材料。而其较重要的优点,能兼顾边缘侧向侵蚀现象极微与高刻蚀率两种优点,换言之,本技术中所谓活性离子刻蚀已足敷页堡局渗次微米线宽制程技术的要求,而正被大量使用。刻蚀技术可以实现不同形状的刻蚀,如线形、点形、面形等。上海材料刻蚀平台
刻蚀技术可以实现高效、低成本的微纳加工,具有广泛的应用前景。珠海ICP材料刻蚀外协
湿法刻蚀是化学清洗方法中的一种,化学清洗在半导体制造行业中的应用,是用化学方法有选择地从硅片表面去除不需要材料的过程。其基本目的是在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形,有图形的光刻胶层在刻蚀中不受到腐蚀源明显的侵蚀,这层掩蔽膜用来在刻蚀中保护硅片上的特殊区域而选择性地刻蚀掉未被光刻胶保护的区域。从半导体制造业一开始,湿法刻蚀就与硅片制造联系在一起。虽然湿法刻蚀已经逐步开始被法刻蚀所取代,但它在漂去氧化硅、去除残留物、表层剥离以及大尺寸图形刻蚀应用等方面仍然起着重要的作用。与干法刻蚀相比,湿法刻蚀的好处在于对下层材料具有高的选择比,对器件不会带来等离子体损伤,并且设备简单。珠海ICP材料刻蚀外协