福建MEMS材料刻蚀技术

刻蚀工艺去除晶圆表面的特定区域，以沉积其它材料。“干法”（等离子）刻蚀用于形成电路，而“湿法”刻蚀（使用化学浴）主要用于清洁晶圆。干法刻蚀是半导体制造中较常用的工艺之一。开始刻蚀前，晶圆上会涂上一层光刻胶或硬掩膜（通常是氧化物或氮化物），然后在光刻时将电路图形曝光在晶圆上。刻蚀只去除曝光图形上的材料。在芯片工艺中，图形化和刻蚀过程会重复进行多次。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。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。福建MEMS材料刻蚀技术

刻蚀，英文为Etch，它是半导体制造工艺，微电子IC制造工艺以及微纳制造工艺中的一种相当重要的步骤。是与光刻相联系的图形化（pattern）处理的一种主要工艺。所谓刻蚀，实际上狭义理解就是光刻腐蚀，先通过光刻将光刻胶进行光刻曝光处理，然后通过其它方式实现腐蚀处理掉所需除去的部分。刻蚀是用化学或物理方法有选择地从硅片表面去除不需要的材料的过程，其基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。随着微制造工艺的发展，广义上来讲，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，成为微加工制造的一种普适叫法。河南MEMS材料刻蚀价钱刻蚀基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。

干法刻蚀是芯片制造领域较主要的表面材料去除方法，拥有更好的剖面控制。干刻蚀法按作用机理分为：物理刻蚀、化学刻蚀和物理化学综合作用刻蚀。物理和化学综合作用机理中，离子轰击的物理过程可以通过溅射去除表面材料，具有比较强的方向性。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。综合型干刻蚀法综合离子溅射与表面反应的优点，使刻蚀具有较好的选择比和线宽控制。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。被刻蚀材料主要包括介质、硅和金属等，通过与光刻、沉积等工艺多次配合可以形成完整的底层电路、栅极、绝缘层以及金属通路等。

选择比指的是在同一刻蚀条件下一种材料与另一种材料相比刻蚀速率快多少，它定义为被刻蚀材料的刻蚀速率与另一种材料的刻蚀速率的比。基本内容：高选择比意味着只刻除想要刻去的那一层材料。一个高选择比的刻蚀工艺不刻蚀下面一层材料（刻蚀到恰当的深度时停止）并且保护的光刻胶也未被刻蚀。图形几何尺寸的缩小要求减薄光刻胶厚度。高选择比在较先进的工艺中为了确保关键尺寸和剖面控制是必需的。特别是关键尺寸越小，选择比要求越高。广东省科学院半导体研究所。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。

氮化硅的干法刻蚀S13N4在半导体工艺中主要用在两个地方。1、用做器件区的防止氧化保护层（厚约lOOnm）。2、作为器件的钝化保护层。在这两个地方刻蚀的图形尺寸都比较大，非等向的刻蚀就不那么重要了。刻蚀Si3N4时下方通常是厚约25nm的Si02，为了避免对Si02层的刻蚀，Si3N4与S102之间必须有一定的刻蚀选择比。S13N4的刻蚀基本上与Si02和Si类似，常用CF4+0等离子体来刻蚀。但是Si-N键强度介于Si-Si与Si-0之间，因此使Si3N4对Si或Si02的刻蚀选择比均不好。在CF4的等离子体中，Si对Si3N4的选择比约为8，而Si3N4对Si02的选择比只有2—3，在这么低的刻蚀选择比下，刻蚀时间的控制就变得非常重要。除了CF4外，也有人改用兰氟化氮(NF3)的等离子体来刻蚀Si3N4，虽然刻蚀速率较慢，但可获得可以接受的Si3N4/Si02的刻蚀选择比。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。湖北GaN材料刻蚀服务价格

理想情况下，晶圆所有点的刻蚀速率都一致（均匀）。福建MEMS材料刻蚀技术

等离子刻蚀的原理可以概括为以下几个步骤：1、在低压下，反应气体在射频功率的激发下，产生电离并形成等离子体，等离子体是由带电的电子和离子组成，反应腔体中的气体在电子的撞击下，除了转变成离子外，还能吸收能量并形成大量的活性基团（Radicals）2、活性反应基团和被刻蚀物质表面形成化学反应并形成挥发性的反应生成物3、反应生成物脱离被刻蚀物质表面，并被真空系统抽出腔体。在平行电极等离子体反应腔体中，被刻蚀物是被置于面积较小的电极上，在这种情况，一个直流偏压会在等离子体和该电极间形成，并使带正电的反应气体离子加速撞击被刻蚀物质表面，这种离子轰击可较大加快表面的化学反应，及反应生成物的脱附，从而导致比较高的刻蚀速率，正是由于离子轰击的存在才使得各向异性刻蚀得以实现。福建MEMS材料刻蚀技术

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