深圳南山刻蚀

理想情况下，晶圆所有点的刻蚀速率都一致（均匀）。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。减少非均匀性和微负载是刻蚀的重要目标。应用材料公司一直以来不断开发具有成本效益的创新解决方案，来应对不断变化的蚀刻难题。这些难题可能源自于器件尺寸的不断缩小；所用材料的变化（例如高k薄膜或多孔较低k介电薄膜）；器件架构多样化（例如FinFET和三维NAND晶体管）；以及新的封装方式（例如硅穿孔（TSV）技术）。干法刻蚀优点是：无化学废液。深圳南山刻蚀

    等离子刻蚀是将电磁能量（通常为射频（RF））施加到含有化学反应成分（如氟或氯）的气体中实现。等离子会释放带正电的离子来撞击晶圆以去除（刻蚀）材料，并和活性自由基产生化学反应，与刻蚀的材料反应形成挥发性或非挥发性的残留物。离子电荷会以垂直方向射入晶圆表面。这样会形成近乎垂直的刻蚀形貌，这种形貌是现今密集封装芯片设计中制作细微特征所必需的。一般而言，高蚀速率（在一定时间内去除的材料量）都会受到欢迎。反应离子刻蚀（RIE）的目标是在物理刻蚀和化学刻蚀之间达到较佳平衡，使物理撞击（刻蚀率）强度足以去除必要的材料，同时适当的化学反应能形成易于排出的挥发性残留物或在剩余物上形成保护性沉积（选择比和形貌控制）。采用磁场增强的RIE工艺，通过增加离子密度而不增加离子能量（可能会损失晶圆）的方式，改进了处理过程。 深圳南山刻蚀理想情况下，晶圆所有点的刻蚀速率都一致。

“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）。

二氧化硅的干法刻蚀是：刻蚀原理氧化物的等离子体刻蚀工艺大多采用含有氟碳化合物的气体进行刻蚀。使用的气体有四氟化碳(CF)、八氟丙烷(C，F8)、三氟甲烷(CHF3)等，常用的是CF和CHFCF的刻蚀速率比较高但对多晶硅的选择比不好，CHF3的聚合物生产速率较高，非等离子体状态下的氟碳化合物化学稳定性较高，且其化学键比SiF的化学键强，不会与硅或硅的氧化物反应。选择比的改变在当今半导体工艺中，Si02的干法刻蚀主要用于接触孔与金属间介电层连接洞的非等向性刻蚀方面。前者在S102下方的材料是Si，后者则是金属层，通常是TiN（氮化钛），因此在Si02的刻蚀中，Si07与Si或TiN的刻蚀选择比是一个比较重要的因素。刻蚀也可以分成有图形刻蚀和无图形刻蚀。刻蚀原理氧化物的等离子体刻蚀工艺大多采用含有氟碳化合物的气体进行刻蚀。

在氧化物中开窗口的过程，可能导致氧化物—硅界面层附近的Si0处发生钻蚀。在极端情况下，可以导致氧化物层的脱落。在浅扩散高速晶体管的制造中有时会遇到这一问题。薄膜材料刻蚀所用的化学物与溶解这一类物体的材料是相同的，其作用是将材料转变成可溶性的盐或复合物。对于每种材料，都有多种刻蚀化学物可选用，它们的特性取决于膜的参数(如膜的微结构、疏松度和膜的形成过程)，同时也取决于所提供的前加工过程的性质。它一般有下述特点：(1)膜材料比相应的体材料更容易刻蚀。因此，必须用稀释的刻蚀剂，以便控制刻蚀速率。(2)受照射的膜一般将被迅速刻蚀。这种情况，包括离子注入的膜，电子束蒸发生成的膜，甚至前工序中曾在电子束蒸发环境中受照射的膜。而某些光刻胶受照射则属于例外，因为这是由于聚合作用而变得更难刻蚀的缘故。负性胶就是一例。(3)内应力大的膜将迅速被刻蚀。膜的应力通常由沉积温度、沉积技术和基片温度所控制。(4)微观结构差的薄膜，包括多孔膜和疏松结构的膜，将被迅速刻蚀。这样的膜，常可以通过高于生长温度的热处理使其致密化。钝化层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法刻蚀主要利用反应气体与等离子体进行刻蚀。深圳南山刻蚀

反应离子刻蚀（RIE）是当前常用技术路径，属于物理和化学混合刻蚀。深圳南山刻蚀

双等离子体源刻蚀机加装有两个射频（RF）功率源，能够更精确地控制离子密度与离子能量。位于上部的射频功率源通过电感线圈将能量传递给等离子体从而增加离子密度，但是离子浓度增加的同时离子能量也随之增加。下部加装的偏置射频电源通过电容结构能够降低轰击在硅表面离子的能量而不影响离子浓度，从而能够更好地控制刻蚀速率与选择比。原子层刻蚀（ALE）为下一代刻蚀工艺技术，能够精确去除材料而不影响其他部分。随着结构尺寸的不断缩小，反应离子刻蚀面临刻蚀速率差异与下层材料损伤等问题。原子层刻蚀（ALE）能够精密控制被去除材料量而不影响其他部分，可以用于定向刻蚀或生成光滑表面，这是刻蚀技术研究的热点之一。目前原子层刻蚀在芯片制造领域并没有取代传统的等离子刻蚀工艺，而是被用于原子级目标材料精密去除过程。深圳南山刻蚀

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