北京半导体材料刻蚀工艺

在Si片上形成具有垂直侧壁的高深宽比沟槽结构是制备先进MEMS器件的关键工艺，其各向异性刻蚀要求非常严格。高深宽比的干法刻蚀技术以其刻蚀速率快、各向异性较强、污染少等优点脱颖而出，成为MEMS器件加工的关键技术之一。BOSCH工艺,又名TMDE(TimeMultiplexedDeepEtching)工艺，是一个刻蚀一钝化一刻蚀的循环过程，以达到对硅材料进行高深宽比、各向异性刻蚀的目的。BOSCH工艺的原理是在反应腔室中轮流通入钝化气体C4F8与刻蚀气体SF6与样品进行反应，湖北硅材料刻蚀，工艺的整个过程是淀积钝化层步骤与刻蚀步骤的反复交替，硅材料刻蚀。其中保护气体C4F8在高密度等离子体的作用下分解生成碳氟聚合物保护层，沉积在已经做好图形的样品表面。深硅刻蚀是MEMS器件制作当中一个比较重要的工艺。晶圆不同点刻蚀速率不同的情况称为非均匀性（或者称为微负载），通常以百分比表示。北京半导体材料刻蚀工艺

温度越高刻蚀效率越高，但是温度过高工艺方面波动较大，只要通过设备自带温控器和点检确认。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，流量控制可保证基板表面药液浓度均匀。过刻量即测蚀量，适当增加测试量可有效控制刻蚀中的点状不良作业数量管控：每天对生产数量及时记录，达到规定作业片数及时更换。作业时间管控：由于药液的挥发，所以如果在规定更换时间未达到相应的生产片数药液也需更换。首片和抽检管控：作业时需先进行首片确认，且在作业过程中每批次进行抽检（时间间隔约25min）。1、大面积刻蚀不干净：刻蚀液浓度下降、刻蚀温度变化。2、刻蚀不均匀：喷淋流量异常、药液未及时冲洗干净等。3、过刻蚀：刻蚀速度异常、刻蚀温度异常等。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。天津Si材料刻蚀价钱干法刻蚀优点：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。

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。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，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。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。

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。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）。广东省科学院半导体研究所。同样的刻蚀条件，针对不同的刻蚀暴露面积，刻蚀的速率会有所不一样。干法刻蚀也可以根据被刻蚀的材料类型来分类，如刻蚀氮化镓、氧化硅、氮化硅、铝镓氮等材料。上海硅材料刻蚀加工工厂

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。北京半导体材料刻蚀工艺

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。刻蚀较简单较常用分类是：干法刻蚀和湿法刻蚀。北京半导体材料刻蚀工艺

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