這一點(diǎn)很重要,外延片刻蝕設(shè)備因?yàn)殒N的多層結(jié)構(gòu)一般是外延產(chǎn)生的,而鍺的感應(yīng)層和層間結(jié)構(gòu)一般都是合金材料,選擇高比例的工藝可以更好地控制這種多層結(jié)構(gòu)的刻蝕。我們知道CF4也是一種高活性化學(xué)蝕刻氣體。從效果上看,在CF4中加入人氧的蝕刻選擇率較高,因?yàn)檠鯕飧菀着c底層材料(Sn)發(fā)生反應(yīng),形成表面保護(hù)膜,防止進(jìn)一步蝕刻,提高了選擇率。CF4蝕刻的形貌較好,而氯蝕刻的優(yōu)點(diǎn)是損傷小,有利于界面層和通道層。
硅片作為晶圓制造的原材料,外延片刻蝕機(jī)器其質(zhì)量的好壞直接決定了晶圓制造的穩(wěn)定性。90%以上的半導(dǎo)體芯片是由硅片制成的。所生產(chǎn)的半導(dǎo)體硅片可分為拋光硅片、退火硅片、外延硅片、分段硅片和絕緣體硅片。其中,一些拋光片應(yīng)用廣泛,數(shù)量也大,其他半導(dǎo)體硅產(chǎn)品也是在拋光片的基礎(chǔ)上進(jìn)行二次加工。
因?yàn)榻饎偸た梢院茈y保持涂層、光學(xué)窗口、散熱材料、微電子等許多類別,外延片刻蝕機(jī)器所以科學(xué)家們認(rèn)為當(dāng)人類掌握金剛石膜的制備技能,尤其是單晶金剛石膜的制備技能時(shí),但目前關(guān)于金剛石膜的等離子體化學(xué)氣相積累機(jī)理尚不清楚,特別是單晶金剛石膜的異質(zhì)外延困難,主要原因是:低溫等離子體處于熱非平衡狀態(tài),所使用的反應(yīng)氣體也是多原子分子,反應(yīng)體系復(fù)雜,缺乏基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。
硅大規(guī)模集成電路和半導(dǎo)體激光器的發(fā)明,外延片刻蝕設(shè)備使世界進(jìn)入了以微電子、光電子技術(shù)為基礎(chǔ)的信息時(shí)代,極大地促進(jìn)了社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。分子束外延技術(shù)是制造雙異質(zhì)結(jié)激光器的關(guān)鍵技術(shù)。1968年,貝爾實(shí)驗(yàn)室的卓義和發(fā)現(xiàn),通過(guò)仔細(xì)控制光束的大小和時(shí)間,可以在超高真空容器中生長(zhǎng)不同層和不同種類的半導(dǎo)體材料,從而發(fā)明了分子束外延技術(shù)。分子束外延器件原理圖如圖11所示。
外延片刻蝕機(jī)器
干蝕刻的電感耦合體硅腐蝕硅蝕刻機(jī),使用哈佛商業(yè)評(píng)論/ O2氣體過(guò)程中,側(cè)墻和門硬掩模層選擇率高,能有效防止polysilicide門的接觸,避免在隨后的外延過(guò)程中,多余的硅鍺的生長(zhǎng)缺陷在城門口。這種鍺硅過(guò)剩的缺陷會(huì)導(dǎo)致柵極和通孔的短路故障。濕法蝕刻采用四甲基氫氧化銨,無(wú)色或淡黃色液體,具有類似胺味,易溶于水,其溶液為強(qiáng)堿性溶液,在半導(dǎo)體中除常用作顯影劑經(jīng)曝光工藝外,也常用作硅蝕刻液。
蝕刻條件:Cl2:CH4:Ar=12∶12:3,4 mt, TCP為0 w,偏置電壓為300 v,計(jì)算蝕刻速率為8600/min, SiN的選擇比為10∶1,可以滿足當(dāng)前工藝的要求。但是這種方法的缺點(diǎn)也很明顯:副產(chǎn)物完全揮發(fā),對(duì)圖的側(cè)壁保護(hù)不夠,導(dǎo)致整體形狀會(huì)凹進(jìn)去。然而,無(wú)論是作為柵極、外延層還是掩膜,這種形貌都難以滿足器件的性能要求。
特斯拉在業(yè)內(nèi)率先使用碳化硅(SiC)代替IGBT,但為了提高5%的續(xù)航里程,其成本是IGBT的幾倍。由于特斯拉的引導(dǎo)作用,地球上采用碳化硅作為動(dòng)力裝置的速度可能加快了一倍。這不僅對(duì)電動(dòng)汽車行業(yè),而且對(duì)其他行業(yè)的節(jié)能減排有著巨大的積極的促進(jìn)作用。碳化硅動(dòng)力器件在新能源汽車及其配套領(lǐng)域應(yīng)用潛力巨大。氮化鎵在微波射頻領(lǐng)域是一種備受追捧的新材料。氮化鎵襯底材料生長(zhǎng)困難,主要是在非均相襯底上外延生長(zhǎng)。
這種材料結(jié)構(gòu)的表面層向外延伸,在材料的頂部形成活性層,使橡膠能夠被印刷、粘合和涂覆。采用等離子清洗機(jī)進(jìn)行橡膠表面處理,操作簡(jiǎn)單,清洗效果好,工作效率高,運(yùn)行成本低。使用等離子清洗設(shè)備會(huì)使材料表面產(chǎn)生各種物理化學(xué)變化,或腐蝕,或形成致密的交聯(lián)層,使其具有親水性。綁定屬性??扇旧?。生物相容性和電性能得到了改善。采用等離子清洗機(jī)對(duì)硅橡膠進(jìn)行表面處理,產(chǎn)品表面的親水性和附著力會(huì)顯著提高,表面一層不隨時(shí)間恢復(fù)。
外延片刻蝕
為了避免物理轟擊對(duì)元器件成型電路帶來(lái)不可預(yù)知的損壞,外延片刻蝕現(xiàn)在主流的等離子清洗機(jī)逐漸采用微波等離子清洗機(jī)(百度search)。其優(yōu)點(diǎn)是表面電子能比射頻小2個(gè)數(shù)量級(jí),對(duì)目標(biāo)可以說(shuō)是無(wú)損的。。磷化銦不僅可以作為外延層的襯底材料,而且本身也可以作為通道材料或電極材料,所以與其他三組和五組材料相比,磷化銦材料等離子體刻蝕清洗機(jī)等離子體刻蝕的研究也更多。用CH4和H2蝕刻磷化鋼是較早的方法。