3.刻蚀机
刻蚀机是芯片制造过程中的核心设备之一,刻蚀是利用化学或者物理的方法将晶圆表面附着的不必要的材质进行去除的过程。在刻蚀机中,闪电、极光也都是等离子体会轰击在晶圆表面,将原子直接打出,或发生化学反应,与晶圆上的材料形成新的化合物挥发,实现刻蚀。
资料来源:中商产业研究院
(1)刻蚀工艺
刻蚀工艺指的是用化学和物理方法,在经显影后的电路图永久和精确地留在晶圆上,选择性地去除硅片上不需要的材料。刻蚀工艺的方法有两大类,湿法蚀刻和干法蚀刻。具体如下图所示:
资料来源:中商产业研究院整理
由于光刻机在20nm以下光刻步骤受到光波长度的限制,因此无法直接进行光刻与刻蚀步骤,而是通过多次光刻、刻蚀生产出符合人们要求的更微小的结构。目前普遍采用多重模板工艺原理,即通过多次沉积、刻蚀等工艺,实现10nm线宽的制程。根据相关数据,14nm制程所需使用的刻蚀步骤达到64次,较28nm提升60%;7nm制程所需刻蚀步骤更是高达140次,较14nm提升118%,工艺升级持续推动刻蚀机用量提升。
数据来源:SEMI、中商产业研究院整理