黑龙江MEMS材料刻蚀外协

材料的湿法化学刻蚀，一般包括刻蚀剂到达材料表面和反应产物离开表面的传输过程，也包括表面本身的反应。如果刻蚀剂的传输是限制加工的因素，则这种反应受扩散的限制。吸附和解吸也影响湿法刻蚀的速率，而且在整个加工过程中可能是一种限制因素。半导体技术中的许多刻蚀工艺是在相当缓慢并受速率控制的情况下进行的，这是因为覆盖在表面上有一污染层。因此，刻蚀时受到反应剂扩散速率的限制。污染层厚度常有几微米，如果化学反应有气体逸出，则此层就可能破裂。湿法刻蚀工艺常常有反应物产生，这种产物受溶液的溶解速率的限制。为了使刻蚀速率提高，常常使溶液搅动，因为搅动增强了外扩散效应。多晶和非晶材料的刻蚀是各向异性的。然而，结晶材料的刻蚀可能是各向同性，也可能是各向异性的，它取决于反应动力学的性质。晶体材料的各向同性刻蚀常被称作抛光刻蚀，因为它们产生平滑的表面。各向异性刻蚀通常能显示晶面，或者使晶体产生缺陷。因此，可用于化学加工，也可作为结晶刻蚀剂。在物理上，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MEMS材料刻蚀外协

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。感应耦合等离子刻蚀材料刻蚀工艺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。

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。

反应离子刻蚀：这种刻蚀过程同时兼有物理和化学两种作用。辉光放电在零点几到几十帕的低真空下进行。硅片处于阴极电位，放电时的电位大部分降落在阴极附近。大量带电粒子受垂直于硅片表面的电场加速，垂直入射到硅片表面上,以较大的动量进行物理刻蚀,同时它们还与薄膜表面发生强烈的化学反应，产生化学刻蚀作用。选择合适的气体组分，不仅可以获得理想的刻蚀选择性和速度，还可以使活性基团的寿命短，这就有效地阻止了因这些基团在薄膜表面附近的扩散所能造成的侧向反应，较大提高了刻蚀的各向异性特性。反应离子刻蚀是超大规模集成电路工艺中比较有发展前景的一种刻蚀方法干法刻蚀优点是：各向异性好。

介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀，例如二氧化硅。干法刻蚀优点是：各向异性好，选择比高，可控性、灵活性、重复性好，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。缺点是：成本高，设备复杂。干法刻蚀主要形式有纯化学过程（如屏蔽式，下游式，桶式），纯物理过程（如离子铣），物理化学过程，常用的有反应离子刻蚀RIE，离子束辅助自由基刻蚀ICP等。干法刻蚀方式比较多，一般有：溅射与离子束铣蚀，等离子刻蚀（PlasmaEtching），高压等离子刻蚀，高密度等离子体（HDP）刻蚀，反应离子刻蚀（RIE）。另外，化学机械抛光CMP，剥离技术等等也可看成是广义刻蚀的一些技术。刻蚀基本目标是在涂胶的硅片上正确地复制掩模图形。在平板显示行业；主要使用的光刻胶有彩色及黑色光刻胶、LCD触摸屏用光刻胶、TFT-LCD正性光刻胶等。中山Si材料刻蚀

干法刻蚀可以根据被刻蚀的材料类型来分类。黑龙江MEMS材料刻蚀外协

刻蚀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。黑龙江MEMS材料刻蚀外协

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