劃片機(jī)：晶圓加工第四篇—刻蝕的兩種方法

刻蝕

在晶圓上完成電路圖的光刻后，就要用刻蝕工藝來(lái)去除任何多余的氧化膜且只留下半導(dǎo)體電路圖。要做到這一點(diǎn)需要利用液體、氣體或等離子體來(lái)去除選定的多余部分。

刻蝕的方法主要分為兩種，取決于所使用的物質(zhì)：使用特定的化學(xué)溶液進(jìn)行化學(xué)反應(yīng)來(lái)去除氧化膜的濕法刻蝕，以及使用氣體或等離子體的干法刻蝕。

1、濕法刻蝕

使用化學(xué)溶液去除氧化膜的濕法刻蝕具有成本低、刻蝕速度快和生產(chǎn)率高的優(yōu)勢(shì)。然而，濕法刻蝕具有各向同性的特點(diǎn)，及其速度在任何方向上都是相同的。這會(huì)導(dǎo)致掩膜（或敏感膜）與刻蝕后的氧化膜不能完全對(duì)齊，因此很難處理非常精細(xì)的電路圖。

2、干法刻蝕

干法刻蝕可分為三種不同類型。

1）化學(xué)刻蝕，

其使用的是刻蝕氣體（主要是氟化氫）。和濕法刻蝕一樣，這種方法也是各向同性的，這意味著它也不適合用于精細(xì)的刻蝕。

2）物理濺射

即用等離子體中的離子來(lái)撞擊并去除多余的氧化層。作為一種各向異性的刻蝕方法，濺射刻蝕在水平和垂直方向的刻蝕速度是不同的，因此它的精細(xì)度也要超過(guò)化學(xué)刻蝕。但這種方法的缺點(diǎn)是刻蝕速度較慢，因?yàn)樗耆蕾囉陔x子碰撞引起的物理反應(yīng)。

3）反應(yīng)離子刻蝕(RIE)

RIE結(jié)合了前兩種方法，即在利用等離子體進(jìn)行電離物理刻蝕的同時(shí)，借助等離子體活化后產(chǎn)生的自由基進(jìn)行化學(xué)刻蝕。除了刻蝕速度超過(guò)前兩種方法以外，RIE可以利用離子各向異性的特性，實(shí)現(xiàn)高精細(xì)度圖案的刻蝕。

如今干法刻蝕已經(jīng)被廣泛使用，以提高精細(xì)半導(dǎo)體電路的良率。保持全晶圓刻蝕的均勻性并提高刻蝕速度至關(guān)重要，當(dāng)今最先進(jìn)的干法刻蝕設(shè)備正在以更高的性能，支持最為先進(jìn)的邏輯和存儲(chǔ)芯片的生產(chǎn)。