吉林半导体材料刻蚀平台

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。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。吉林半导体材料刻蚀平台

刻蚀工艺：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。四川半导体材料刻蚀工艺干法刻蚀优点是：各向异性好，选择比高，可控性、灵活性、重复性好。

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。

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。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。

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。干法刻蚀种类比较多，包括光挥发、气相腐蚀、等离子体腐蚀等。重庆Si材料刻蚀服务

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。吉林半导体材料刻蚀平台

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。吉林半导体材料刻蚀平台

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