天津MEMS材料刻蚀加工 广东省科学院半导体研究所供应

材料的湿法化学刻蚀，包括刻蚀剂到达材料表面和反应产物离开表面的传输过程，也包括表面本身的反应。如果刻蚀剂的传输是限制加工的因素，则这种反应受扩散的限制。吸附和解吸也影响湿法刻蚀的速率，而且在整个加工过程中可能是一种限制因素。半导体技术中的许多刻蚀工艺是在相当缓慢并受速率控制的情况下进行的，这是因为覆盖在表面上有一污染层。因此，刻蚀时受到反应剂扩散速率的限制。污染层厚度常有几微米，如果化学反应有气体逸出，则此层就可能破裂。湿法刻蚀工艺常常有反应物产生，这种产物受溶液的溶解速率的限制。为了使刻蚀速率提高，常常使溶液搅动，因为搅动增强了外扩散效应。多晶和非晶材料的刻蚀是各向异性的。然而，结晶材料的刻蚀可能是各向同性，也可能是各向异性的，天津MEMS材料刻蚀加工，它取决于反应动力学的性质。晶体材料的各向同性刻蚀常被称作抛光刻蚀，因为它们产生平滑的表面，天津MEMS材料刻蚀加工。各向异性刻蚀通常能显示晶面，或使晶体产生缺陷。因此，可用于化学加工，天津MEMS材料刻蚀加工，也可作为结晶刻蚀剂。温度越高刻蚀效率越高，但是温度过高工艺方面波动较大，只要通过设备自带温控器和点检确认。天津MEMS材料刻蚀加工

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。天津MEMS材料刻蚀加工有图形刻蚀采用掩蔽层来定义要刻蚀掉的表面材料区域，只有硅片上被选择的这一部分在刻蚀过程中刻掉。

早期的刻蚀技术为湿法刻蚀，就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**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。

刻蚀工艺主要分为两种：干法刻蚀和湿法刻蚀。干法刻蚀是通过等离子气与硅片发生物理或化学反应（或结合物理、化学两种反应）的方式将表面材料去除，主要用于亚微米尺寸下刻蚀，由于具有良好的各向异性和工艺可控性已被普遍应用于芯片制造领域；湿法刻蚀通过化学试剂去除硅片表面材料，一般用于尺寸较大情况，目前仍用于干法刻蚀后残留物的去除。金属刻蚀主要应用于金属互连线、通孔、接触金属等环节。金属互连线通常采用铝合金，对铝的刻蚀采用氯基气体和部分聚合物。钨在多层金属结构中常用作通孔的填充物，通常采用氟基或氯基气体。湿法刻蚀是一个纯粹的化学反应过程。

在微细加工中，刻蚀和清洗处理过程包括许多内容。对于适当取向的半导体薄片的锯痕首先要机械抛光，以除去全部的机械损伤，之后进行化学刻蚀和抛光，以获得无损伤的光学平面。这种工艺往往能去除以微米级计算的材料表层。对薄片进行化学清洗和洗涤，可以除去因操作和贮存而产生的污染，然后用热处理的方法生长Si0(对于硅基集成电路)，或者沉积氮化硅(对于砷化镓电路)，以形成初始保护层。刻蚀过程和图案的形成相配合。广东省科学院半导体研究所。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。黑龙江ICP材料刻蚀加工平台

对于二氧化硅刻蚀，气体一般使用CF4和氧的混合剂。天津MEMS材料刻蚀加工

刻蚀是使用化学或者物理方法有选择地从硅片表面去除不需要材料的过程，常用的设备为刻蚀机等。通常的晶圆加工流程中，刻蚀工艺位于光刻工艺之后，有图形的光刻胶层在刻蚀中不会受到腐蚀源的明显侵蚀，从而完成图形转移的工艺步骤。为在硅片表面材料上复制掩膜图案，刻蚀需要满足一定的参数，主要有：刻蚀速率、刻蚀剖面、刻蚀偏差和选择比等。刻蚀速率指刻蚀过程中去除硅片表面材料的速度；刻蚀剖面指的是刻蚀图形的侧壁形状，通常分为各向同性和各向异性剖面；刻蚀偏差指的是线宽或关键尺寸间距的变化，通常由横向钻蚀引起；选择比指的是同一刻蚀条件下两种材料刻蚀速率比，高选择比意味着不需要的材料会被刻除。天津MEMS材料刻蚀加工

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