半导体等离子处理

等离子体包含带正电的离子和带负电的电子,可以通过电场或磁场控制它们。在半导体工业中,可以采用两种不同的方式及早进行等离子体处理:溅射和光刻胶剥离。

溅镀

在此过程中,使用惰性气体原子(例如氩气)产生等离子体。然后将溅射中非常常用的氩气或另一种形式的惰性气体快速推向指定的目标表面。当气体原子撞击表面时,位于目标表面的原子会被击落。由于低压系统,这些释放的原子然后能够直接行进到基底。

光刻胶剥离和蚀刻

在此过程中,氧气是最常用的气体。氧原子在等离子体中被激发,使等离子体与有机材料高度反应。光刻工艺产生的光致抗蚀剂残留物主要由有机化学物质组成,这意味着氧原子与该残留物发生强烈反应,生成二氧化碳。

在当今的半导体工业中,等离子体主要用于等离子体干法蚀刻工艺中。半导体器件用于完成以下等离子干法蚀刻步骤:

  • 等离子体中产生反应性物质
  • 通过扩散过程,物质被释放到表面进行蚀刻
  • 然后将物种粘附到表面
  • 化学反应发生在反应性物质和材料表面之间
  • 然后将化学反应形成的副产物从表面解吸
  • 解吸的副产物扩散到气体中

等离子干法蚀刻取代了几十年前的湿法蚀刻工艺。在半导体工业中,等离子体干法刻蚀对于半导体器件的小属性是必需的。

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