北京深硅刻蚀材料刻蚀工艺

在GaN发光二极管器件制作过程中，刻蚀是一项很重要的工艺。ICP干法刻蚀常用在n型电极制作中，因为在蓝宝石衬底上生长LED，n型电极和P型电极位于同一侧，需要刻蚀露出n型层。ICP是近几年来很常用的一种离子体刻蚀技术，它在GaN的刻蚀中应用很普遍。ICP刻蚀具有等离子体密度和等离子体的轰击能量单独可控，低压强获得高密度等离子体，在保持高刻蚀速率的同事能够产生高的选择比和低损伤的刻蚀表面等优势。ICP（感应耦合等离子）刻蚀GaN是物料溅射和化学反应相结合的复杂过程。刻蚀GaN主要使用到氯气和三氯化硼，刻蚀过程中材料表面表面的Ga-N键在离子轰击下破裂，此为物理溅射，产生活性的Ga和N原子，氮原子相互结合容易析出氮气，Ga原子和Cl离子生成容易挥发的GaCl2或者GaCl3。有图形的光刻胶层在刻蚀中不受腐蚀源明显的侵蚀。北京深硅刻蚀材料刻蚀工艺

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。感应耦合等离子刻蚀材料刻蚀干法刻蚀优点是：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。

工艺所用化学物质取决于要刻蚀的薄膜类型。介电刻蚀应用中通常使用含氟的化学物质。硅和金属刻蚀使用含氯成分的化学物质。在工艺中可能会对一个薄膜层或多个薄膜层执行特定的刻蚀步骤。当需要处理多层薄膜时，以及刻蚀中必须精确停在某个特定薄膜层而不对其造成损伤时，刻蚀工艺的选择比就变得非常重要。选择比是两个刻蚀速率的比率：被去除层的刻蚀速率与被保护层的刻蚀速率（例如刻蚀掩膜或终止层）。掩模或停止层）通常都希望有更高的选择比。

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。刻蚀是按照掩模图形或设计要求对半导体衬底表面或表面覆盖薄膜进行选择性刻蚀的技术。

基本工艺要求理想的刻蚀工艺必须具有以下特点：①各向异性刻蚀，即只有垂直刻蚀，没有横向钻蚀。这样才能保证精确地在被刻蚀的薄膜上复制出与抗蚀剂上完全一致的几何图形；②良好的刻蚀选择性，即对作为掩模的抗蚀剂和处于其下的另一层薄膜或材料的刻蚀速率都比被刻蚀薄膜的刻蚀速率小得多，以保证刻蚀过程中抗蚀剂掩蔽的有效性，不致发生因为过刻蚀而损坏薄膜下面的其他材料；③加工批量大，控制容易，成本低，对环境污染少，适用于工业生产。刻蚀流片的速度与刻蚀速率密切相关喷淋流量的大小决定了基板表面药液置换速度的快慢。安徽氧化硅材料刻蚀公司

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。北京深硅刻蚀材料刻蚀工艺

相比刻蚀用单晶硅材料，芯片用单晶硅材料是芯片等终端产品的原材料，市场更为广阔，国产替代的需求也十分旺盛。SEMI的统计显示，2018年全球半导体制造材料市场规模为322.38亿美元，其中硅材料的市场规模达到121.24亿美元，占比高达37.61%。刻蚀用单晶硅材料和芯片用单晶硅材料在制造环节上有诸多相似之处：积累的固液共存界面控制技术、热场尺寸优化工艺、多晶硅投料优化等工艺技术已经达到国际先进水平，为进入新赛道提供了产业技术和经验的支撑。北京深硅刻蚀材料刻蚀工艺

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