深硅刻蚀材料刻蚀技术

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，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。半导体材料刻蚀加工厂等离子体刻蚀机要求相同的元素：化学刻蚀剂和能量源。深硅刻蚀材料刻蚀技术

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。深硅刻蚀材料刻蚀加工工厂在微细加工中，刻蚀和清洗处理过程包括许多内容。

湿法刻蚀是化学清洗方法中的一种，也是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。工艺所用化学物质取决于要刻蚀的薄膜类型。

早期的刻蚀技术为湿法刻蚀，是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液中进行腐蚀的技术。这个过程是纯化学腐蚀的过程。湿法刻蚀具有良好的选择性，例如实验室经常采用磷酸来腐蚀铝金属化，而不会腐蚀金属化层间的介质层材料；半导体制造过程中用调配后的氢氟酸（加入NH4F缓冲液）来腐蚀二氧化硅，而不会对光刻胶造成过量的伤害。随着半导体特征尺寸的不断减小，湿法刻蚀逐渐被一些干法刻蚀所替代。其原因在于湿法刻蚀是各向同性的，横向刻蚀的宽度接近于纵向刻蚀的深度，因此会产生钻蚀的现象，因此在小尺寸的制程中，湿法刻蚀的精度控制非常困难，并且可重复性差。干法刻蚀优点是：处理过程未引入污染。

典型的硅刻蚀是用含氮的物质与氢氟酸的混合水溶液。这一配比规则在控制刻蚀中成为一个重要的因素。在一些比率上，刻蚀硅会有放热反应。加热反应所产生的热可加速刻蚀反应，接下来又产生更多的热，这样进行下去会导致工艺无法控制。有时醋酸和其他成分被混合进来控制加热反应。一些器件要求在晶圆上刻蚀出槽或沟。刻蚀配方要进行调整以使刻蚀速率依靠晶圆的取向。取向的晶圆以45°角刻蚀，取向的晶圆以“平”底刻蚀。其他取向的晶圆可以得到不同形状的沟槽。多晶硅刻蚀也可用基本相同的规则。介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀，如二氧化硅。安徽MEMS材料刻蚀外协

刻蚀流片的速度与刻蚀速率密切相关喷淋流量的大小决定基板表面药液置换速度的快慢。深硅刻蚀材料刻蚀技术

介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀，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。深硅刻蚀材料刻蚀技术

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