南京刻蚀技术

相比刻蚀用单晶硅材料，芯片用单晶硅材料是芯片等终端产品的原材料，市场比较广阔，国产替代的需求也十分旺盛。SEMI的统计显示，2018年全球半导体制造材料市场规模为322.38亿美元，其中硅材料的市场规模达到121.24亿美元，占比高达37.61%。刻蚀用单晶硅材料和芯片用单晶硅材料在制造环节上有诸多相似之处：积累的固液共存界面控制技术、热场尺寸优化工艺、多晶硅投料优化等工艺技术已经达到国际先进水平，为进入新赛道提供了产业技术和经验的支撑。刻蚀成了通过溶液、反应离子或其它机械方式来剥离、去除材料的一种统称。在集成电路制造过程中需要多种类型的干法刻蚀工艺，应用涉及硅片上各种材料。南京刻蚀技术

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。南京刻蚀技术干法刻蚀优点是：重复性好。

干法刻蚀也可以根据被刻蚀的材料类型来分类。按材料来分，刻蚀一般分成三种：金属刻蚀、介质刻蚀、和硅刻蚀。介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀，如二氧化硅。接触孔和通孔结构的制作需要刻蚀介质，从而在ILD中刻蚀出窗口，而具有高深宽比（窗口的深与宽的比值）的窗口刻蚀具有一定的挑战性。硅刻蚀（包括多晶硅）应用于需要去除硅的场合，如刻蚀多晶硅晶体管栅和硅槽电容。金属刻蚀主要是在金属层上去掉铝合金复合层，制作出互连线。广东省科学院半导体研究所。晶圆不同点刻蚀速率不同的情况称为非均匀性（或者称为微负载），通常以百分比表示。

温度越高刻蚀效率就越高，但是温度过高工艺方面波动就越大，只要通过设备自带温控器和点检确认。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了基板表面药液置换速度的快慢，流量控制可保证基板表面药液浓度均匀。过刻量即测蚀量，适当增加测试量可有效控制刻蚀中的点状不良作业数量管控：每天对生产数量及时记录，达到规定作业片数及时更换。作业时间管控：由于药液的挥发，所以如果在规定更换时间未达到相应的生产片数药液也需更换。首片和抽检管控：作业时需先进行首片确认，且在作业过程中每批次进行抽检（时间间隔约25min）。1、大面积刻蚀不干净：刻蚀液浓度下降、刻蚀温度变化。2、刻蚀不均匀：喷淋流量异常、药液未及时冲洗干净等。3、过刻蚀：刻蚀速度异常、刻蚀温度异常等。在Si片上形成具有垂直侧壁的高深宽比沟槽结构是制备先进MEMS器件的关键工艺，其各向异性刻蚀要求非常严格。

刻蚀较简单较常用分类是：干法刻蚀和湿法刻蚀。显而易见，它们的区别就在于湿法使用溶剂或溶液来进行刻蚀。湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程，是指利用溶液与预刻蚀材料之间的化学反应来去除未被掩蔽膜材料掩蔽的部分而达到刻蚀目的。其特点是：湿法刻蚀在半导体工艺中有着普遍应用：磨片、抛光、清洗、腐蚀。优点是选择性好、重复性好、生产效率高、设备简单、成本低。干法刻蚀种类比较多，包括光挥发、气相腐蚀、等离子体腐蚀等。按照被刻蚀的材料类型来划分，干法刻蚀主要分成三种：金属刻蚀、介质刻蚀和硅刻蚀。刻蚀的工艺所用化学物质取决于要刻蚀的薄膜类型。深圳龙华纳米刻蚀

随着光刻胶技术的进步，只需要一次涂胶，两次光刻和一次刻蚀的双重光刻工艺也成为可能。南京刻蚀技术

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(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。南京刻蚀技术