深圳氮化硅材料刻蚀加工平台

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。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。深圳氮化硅材料刻蚀加工平台

等向性刻蚀：大部份的湿刻蚀液均是等向性，换言之，对刻蚀接触点之任何方向腐蚀速度并无明显差异。故一旦定义好刻蚀掩膜的图案，暴露出来的区域，便是往下腐蚀的所在；兰记婚只要刻蚀配方具高选择性，便应当止于所该止之深度。然而有鉴于任何被蚀薄膜皆有其厚度，当其被蚀出某深度时，刻蚀掩膜图案边缘的部位渐与刻蚀液接触，故刻蚀液也开始对刻蚀掩膜图案边缘的底部，进行蚀掏，这就是所谓的下切或侧向侵蚀现象(undercut)。该现象造成的图案侧向误差与被蚀薄膜厚度同数量级，换言之，湿刻蚀技术因之而无法应用在类似次微米线宽的精密弃击乃制程技术！广东氮化镓材料刻蚀加工湿法刻蚀特点是：湿法刻蚀在半导体工艺中有着普遍应用：磨片、抛光、清洗、腐蚀。

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。反应离子刻蚀（RIE）的目标是在物理刻蚀和化学刻蚀之间达到较佳平衡，使物理撞击（刻蚀率）强度足以去除必要的材料，同时适当的化学反应能形成易于排出的挥发性残留物或在剩余物上形成保护性沉积（选择比和形貌控制）。采用磁场增强的RIE工艺，通过增加离子密度而不增加离子能量（可能会损失晶圆）的方式，改进了处理过程。

干刻蚀是一类较新型，但迅速为半导体工业所采用的技术。其利用电浆(plasma)来进行半导体薄膜材料的刻蚀加工。其中电浆必须在真空度约10至0.001Torr的环境下，才有可能被激发出来；而干刻蚀采用的气体，或轰击质量颇巨，或化学活性极高，均能达成刻蚀的目的。干刻蚀基本上包括离子轰击与化学反应两部份刻蚀机制。偏「离子轰击」效应者使用氩气(argon)，加工出来之边缘侧向侵蚀现象极微。而偏化学反应效应者则采氟系或氯系气体(如四氟化碳CF4)，经激发出来的电浆，即带有氟或氯之离子团，可快速与芯片表面材质反应。删轿厚干刻蚀法可直接利用光阻作刻蚀之阻绝遮幕，不必另行成长阻绝遮幕之半导体材料。而其较重要的优点，能兼顾边缘侧向侵蚀现象极微与高刻蚀率两种优点，换言之，本技术中所谓活性离子刻蚀已足敷页堡局渗次微米线宽制程技术的要求，而正被大量使用。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。

双等离子体源刻蚀机加装有两个射频（RF）功率源，能够更精确地控制离子密度与离子能量。位于上部的射频功率源通过电感线圈将能量传递给等离子体从而增加离子密度，但是离子浓度增加的同时离子能量也随之增加。下部加装的偏置射频电源通过电容结构能够降低轰击在硅表面离子的能量而不影响离子浓度，从而能够更好地控制刻蚀速率与选择比。原子层刻蚀（ALE）为下一代刻蚀工艺技术，能够精确去除材料而不影响其他部分。随着结构尺寸的不断缩小，反应离子刻蚀面临刻蚀速率差异与下层材料损伤等问题。原子层刻蚀（ALE）能够精密控制被去除材料量而不影响其他部分，可以用于定向刻蚀或生成光滑表面，是刻蚀技术研究的热点之一。目前原子层刻蚀在芯片制造领域并没有取代传统的等离子刻蚀工艺，而是被用于原子级目标材料精密去除过程。物理上，等离子体刻蚀剂由反应室、真空系统、气体供应、终点检测和电源组成。黑龙江Si材料刻蚀平台

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。深圳氮化硅材料刻蚀加工平台

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。深圳氮化硅材料刻蚀加工平台

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