福建半导体材料刻蚀加工平台 广东省科学院半导体研究所供应

在等离子蚀刻工艺中,发生着许多的物理现象。当在腔体中使用电极（DC或RF激发）或微波产生一个强电场,这个电场会加速所有的自由电子并提高他们的内部能量(由于宇宙射线的原因,在任何环境中都会存在一些自由电子)。自由电子与气体中的原子/分子发生撞击,如果在碰撞过程中,电子传递了足够的能量给原子/分子,就会发生电离现象,并且产生正离子和其他自由电子若碰撞传递的能量不足以激发电离现象则无法产生稳定且能发生反应的中性物当足够的能量提供给系统，福建半导体材料刻蚀加工平台,一个稳定的,气相等离子体包含自由电子,正离子和反应中性物等离子蚀刻工艺中等离子体中的原子、分子离子、反应中性物通过物理和化学方式移除衬底表面的材料。纯物理蚀刻采用强电场来加速正原子离子（通常使用重量较重,惰性的氩原子）朝向衬底，加速过程将能量传递给了离子,当它们撞击到衬底表面时，福建半导体材料刻蚀加工平台,内部的能量传递给衬底表面的原子，福建半导体材料刻蚀加工平台,如果足够的能量被传递,衬底表面的原子会被喷射到气体中,较终被真空系统抽走。刻蚀也可以分成有图形刻蚀和无图形刻蚀。福建半导体材料刻蚀加工平台

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。深圳感应耦合等离子刻蚀材料刻蚀刻蚀是用化学或物理方法有选择的从硅片表面去除不需要的材料的过程。

刻蚀也可以分成有图形刻蚀和无图形刻蚀。有图形刻蚀采用掩蔽层（有图形的光刻胶）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。有图形刻蚀可用来在硅片上制作多种不同的特征图形，包括栅、金属互连线、通孔、接触孔和沟槽。无图形刻蚀、反刻或剥离是在整个硅片没有掩模的情况下进行的，这种刻蚀工艺用于剥离掩模层（如STI氮化硅剥离和用于制备晶体管注入侧墙的硅化物工艺后钛的剥离）。反刻是在想要把某一层膜的总的厚度减小时采用的（如当平坦化硅片表面时需要减小形貌特征）。

湿刻蚀：较普遍、也是设备成本较低的刻蚀方法。其影响被刻蚀物之刻蚀速率(etchingrate)的因素有三：刻蚀液浓度、刻蚀液温度、及搅拌(stirring)之有无。定性而言，增加刻蚀温度与加入搅拌，均能有效提高刻蚀速率；但浓度之影响则较不明确。举例来说，以49%的HF刻蚀SiO2，当然比BOE(Buffered-Oxide-Etch；HF：NH4F=1：6)快的多；但40%的KOH刻蚀付淋凶和Si的速率却比20%KOH慢！湿刻蚀的配方选用是一项化学的专业，对于一般不是这方面的研究人员，必须向该化学专业的同侪请教。一个选用湿刻蚀配方的重要观念是（选择性）(selectivity)，意指进行刻蚀时，对被蚀物去除速度与连带对其他材质(如刻蚀掩膜；etchingmask，或承载被加工薄膜之基板；substrate)的腐蚀速度之比值。一个具有高选择性的刻蚀系统，应该只对被加工薄膜有腐蚀作用，而不伤及一旁之刻蚀掩膜或其下的基板材料硅和金属刻蚀使用含氯成分的化学物质。

经过前面的一系列工艺已将光刻掩膜版的图形转移到光刻胶上。为了制作元器件，需将光刻胶上的图形进一步转移到光刻胶下层的材料上。这个任务就由刻蚀来完成。刻蚀就是将涂胶前所淀积的薄膜中没有被光刻胶（经过曝光和显影后）覆盖和保护的那部分去除掉，达到将光刻胶上的图形转移到其下层材料上的目的。光刻胶的下层薄膜可能是二氧化硅、氮化硅、多晶硅或者金属材料。材料不同或图形不同，刻蚀的要求不同。实际上，光刻和刻蚀是两个不同的加工工艺，但因为这两个工艺只有连续进行，才能完成真正意义上的图形转移，而且在工艺线上，这两个工艺经常是放在同一工序中，因此有时也将这两个步骤统称为光刻。在硅材料刻蚀当中，硅针的刻蚀需要用到各向同性刻蚀，硅柱的刻蚀需要用到各项异性刻蚀。深圳感应耦合等离子刻蚀材料刻蚀

湿法刻蚀优点是选择性好、重复性好、生产效率高、设备简单、成本低。福建半导体材料刻蚀加工平台

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