重庆ICP材料刻蚀加工平台

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，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。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。光刻胶又称光致抗蚀剂，是一种对光敏感的混合液体。重庆ICP材料刻蚀加工平台

ArF浸没式两次曝光技术已被业界认为是32nm节点较具竞争力的技术；在更低的22nm节点甚至16nm节点技术中，浸没式光刻技术也具有相当大的优势。浸没式光刻技术所面临的挑战主要有：如何解决曝光中产生的气泡和污染等缺陷的问题；研发和水具有良好的兼容性且折射率大于1．8的光刻胶的问题；研发折射率较大的光学镜头材料和浸没液体材料；以及有效数值孔径NA值的拓展等问题。针对这些难题挑战，国内外学者以及公司已经做了相关研究并提出相应的对策。浸没式光刻机将朝着更高数值孔径发展，以满足更小光刻线宽的要求。中山Si材料刻蚀光刻喷嘴喷雾模式和硅片旋转速度是实现硅片间溶解率和均匀性的可重复性的关键调节参数。

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，氮化硅材料刻蚀外协、硅和金属等，氮化硅材料刻蚀外协，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，氮化硅材料刻蚀外协、绝缘层以及金属通路等。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。硅材料刻蚀厂商有图形刻蚀可以用来在硅片上制作多种不同的特征图形。

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。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。光刻是平面型晶体管和集成电路生产中的一个主要工艺。重庆ICP材料刻蚀加工平台

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。重庆ICP材料刻蚀加工平台

干法刻蚀也可以根据被刻蚀的材料类型来分类。按材料来分，刻蚀主要分成三种：金属刻蚀、介质刻蚀、和硅刻蚀。介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀，如二氧化硅。接触孔和通孔结构的制作需要刻蚀介质，从而在ILD中刻蚀出窗口，而具有高深宽比（窗口的深与宽的比值）的窗口刻蚀具有一定的挑战性。硅刻蚀（包括多晶硅）应用于需要去除硅的场合，如刻蚀多晶硅晶体管栅和硅槽电容。金属刻蚀主要是在金属层上去掉铝合金复合层，制作出互连线。广东省科学院半导体研究所氧化硅材料刻蚀加工平台有图形的光刻胶层在刻蚀中不受腐蚀源明显的侵蚀。重庆ICP材料刻蚀加工平台

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