上海刻蚀硅材料

刻蚀工艺是：把未被抗蚀剂掩蔽的薄膜层除去，从而在薄膜上得到与抗蚀剂膜上完全相同图形的工艺。在集成电路制造过程中，经过掩模套准、曝光和显影，在抗蚀剂膜上复印出所需的图形，或者用电子束直接描绘在抗蚀剂膜上产生图形，然后把此图形精确地转移到抗蚀剂下面的介质薄膜（如氧化硅、氮化硅、多晶硅）或金属薄膜（如铝及其合金）上去，制造出所需的薄层图案。刻蚀就是用化学的、物理的或同时使用化学和物理的方法，有选择地把没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜层除去，从而在薄膜上得到和抗蚀剂膜上完全一致的图形。刻蚀技术主要分为干法刻蚀与湿法刻蚀。干法刻蚀主要利用反应气体与等离子体进行刻蚀；湿法刻蚀主要利用化学试剂与被刻蚀材料发生化学反应进行刻蚀。在工艺中可能会对一个薄膜层或多个薄膜层执行特定的刻蚀步骤。离子轰击可以改善化学刻蚀作用，使反应元素与硅表面物质反应效率更高。上海刻蚀硅材料

“刻蚀”指的是用化学和物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料，主要是晶圆制造中不可或缺的关键步骤。刻蚀技术按工艺可以分为湿法刻蚀与干法刻蚀，其中干法刻蚀是目前8英寸、12英寸先进制程中的主要刻蚀手段，干法刻蚀又多以“等离子体刻蚀”为主导。在刻蚀环节中，硅电极产生高电压，令刻蚀气体形成电离状态，其与芯片同时处于刻蚀设备的同一腔体中，并随着刻蚀进程而逐步被消耗，因此刻蚀电极也需要达到与晶圆一样的半导体级的纯度（11个9）。上海刻蚀硅材料理想情况下，晶圆所有点的刻蚀速率都一致。

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。

等离子体刻蚀机要求相同的元素是：化学刻蚀剂和能量源。物理上，等离子体刻蚀剂由反应室、真空系统、气体供应、终点检测和电源组成。晶圆被送入反应室，并由真空系统把内部压力降低。在真空建立起来后，将反应室内充入反应气体。对于二氧化硅刻蚀，气体一般使用CF4和氧的混合剂。电源通过在反应室中的电极创造了一个射频电场。能量场将混合气体激发或等离子体状态。在激发状态，氟刻蚀二氧化硅，并将其转化为挥发性成分由真空系统排出。ICP刻蚀设备能够进行(氮化镓）、(氮化硅）、（氧化硅）、(铝镓氮）等半导体材料进行刻蚀。光刻是平面型晶体管和集成电路生产中的一个主要工艺。

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。刻蚀技术主要分为干法刻蚀与湿法刻蚀。上海刻蚀硅材料

晶圆的不同点刻蚀速率不同的情况称为非均匀性，通常以百分比表示。上海刻蚀硅材料

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。上海刻蚀硅材料