离子刻蚀技术

在微细加工中，刻蚀和清洗处理过程包括许多内容。对于适当取向的半导体薄片的锯痕首先要机械抛光，除去全部的机械损伤，之后进行化学刻蚀和抛光，以获得无损伤的光学平面。这种工艺往往能去除以微米级计算的材料表层。对薄片进行化学清洗和洗涤，可以除去因操作和贮存而产生的污染，然后用热处理的方法生长Si0(对于硅基集成电路)，或者沉积氮化硅(对于砷化镓电路)，以形成初始保护层。刻蚀过程和图案的形成相配合。广东省科学院半导体研究所。半导体材料刻蚀加工厂等离子体刻蚀机要求相同的元素：化学刻蚀剂和能量源。反应离子刻蚀（RIE）是当前常用技术路径，属于物理和化学混合刻蚀。离子刻蚀技术

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。湿法刻蚀炭材料二氧化硅湿法刻蚀：普通的刻蚀层是热氧化形成的二氧化硅。

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。

刻蚀工艺是：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。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。干法刻蚀优点是：洁净度高。

湿法刻蚀是化学清洗方法中的一种，化学清洗在半导体制造行业中的应用，是用化学方法有选择地从硅片表面去除不需要材料的过程。其基本目的是在涂胶的硅片上正确地复制掩膜图形，有图形的光刻胶层在刻蚀中不受到腐蚀源明显的侵蚀，这层掩蔽膜用来在刻蚀中保护硅片上的特殊区域而选择性地刻蚀掉未被光刻胶保护的区域。从半导体制造业一开始，湿法刻蚀就与硅片制造联系在一起。虽然湿法刻蚀已经逐步开始被法刻蚀所取代，但它在漂去氧化硅、去除残留物、表层剥离以及大尺寸图形刻蚀应用等方面仍然起着重要的作用。与干法刻蚀相比，湿法刻蚀的好处在于对下层材料具有高的选择比，对器件不会带来等离子体损伤，并且设备简单。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。干法刻蚀技术

光刻胶又称光致抗蚀剂，是一种对光敏感的混合液体。离子刻蚀技术

二氧化硅的干法刻蚀方法是：刻蚀原理氧化物的等离子体刻蚀工艺大多采用含有氟碳化合物的气体进行刻蚀。使用的气体有四氟化碳(CF)、八氟丙烷(C，F8)、三氟甲烷(CHF3)等，常用的是CF和CHFCF的刻蚀速率比较高但对多晶硅的选择比不好，CHF3的聚合物生产速率较高，非等离子体状态下的氟碳化合物化学稳定性较高，且其化学键比SiF的化学键强，不会与硅或硅的氧化物反应。选择比的改变在当今半导体工艺中，Si02的干法刻蚀主要用于接触孔与金属间介电层连接洞的非等向性刻蚀方面。前者在S102下方的材料是Si，后者则是金属层，通常是TiN（氮化钛），因此在Si02的刻蚀中，Si07与Si或TiN的刻蚀选择比是一个比较重要的因素。离子刻蚀技术

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