干法蚀刻与湿法蚀刻-差异和应用

引言
干法蚀刻与湿法蚀刻之间的争论是微电子制造商在项目开始时必须解决的首要问题之一。必须考虑许多因素来决定应在晶圆上使用哪种类型的蚀刻剂来制作电子芯片，是液体（湿法蚀刻）还是气体（干法蚀刻）。本文将深入探讨什么是干法和湿法蚀刻工艺、它们的应用以及这些工艺中涉及的各种方法。

蚀刻清晰度

蚀刻是一种制造技术，用于去除材料或零件的层或切片，包括半导体、聚合物和金属。它可以采用化学腐蚀、电化学电解，甚至机械抛光技术。

因此，可以使用不同类型的蚀刻工艺，这取决于所需的制造结果。不同应用的程序在蚀刻化学品、过程中使用的温度和暴露时间方面可能会有很大差异。以及还有安全问题，因为湿蚀刻化学品的冷凝如果没有得到充分解决可能会成为一个严重的问题。对于制造商来说，适当注意液体浸泡或蒸汽后使用的清洁溶剂也很重要。（江苏英思特半导体科技有限公司）

蚀刻注意事项和性能参数

蚀刻速率——蚀刻发生的速度，或单位时间内蚀刻的厚度。它通常以 μm/min 或 nm/min（微米每分钟或纳米每分钟）为单位测量。

选择性——两种蚀刻速率的比率，表示为 R1/R2。在比较蚀刻剂和材料的蚀刻速率时，这是一个有用的参数。在为特定过程定义或选择掩模时，这一点至关重要。

蚀刻均匀性——整个一个零件、多个零件或多批零件的蚀刻速率变化。它被定义为最大蚀刻速率和最小蚀刻速率减去两者的加法。

各向异性——定义为蚀刻方向性，意味着当 A=0 时，蚀刻被认为是各向同性的，而当 A=1 时，该过程是完全各向异性的。（江苏英思特半导体科技有限公司） 

湿法蚀刻是一种使用液体溶液（通常称为液相蚀刻剂）去除材料或部件（例如硅晶片）的层或部分的技术。该工艺广泛用于半导体制造中的晶圆制造和处理。使用它的主要优点是能够在零件范围内进行表面去除。蚀刻材料（或表面）中的固有杂质尤其受欢迎，并且可以通过液相蚀刻剂提供。

使用这些蚀刻剂会导致材料腐蚀，而这种腐蚀是通过掩模控制的。掩模是可以抵抗蚀刻过程的硬化材料，非常适合调整通道的角度和形状。

然而，蚀刻深度由蚀刻持续时间和速率控制，而沟道宽度可以通过掩模开口加上沟道深度的两倍来合理估计。一些掩模材料包括金、钛、铬、氧化物和氮化物，这取决于要进行蚀刻的材料（例如，金属或硅作为蚀刻片）。（江苏英思特半导体科技有限公司）

一般来说，在湿法蚀刻中，工程师会使用氢氟酸、硝酸、磷酸、盐酸等物质。使用这些蚀刻剂的优点与其腐蚀性有关。

湿蚀刻有两种不同的技术：

浸渍法是指将零件放入装满上述类型化学溶液的罐中。这被认为是“经典的”湿法蚀刻方法——涉及化学浴的方法。

江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备，晶圆清洁设备，RCA清洗机，KOH腐殖清洗机等设备的设计、生产和维护。

审核编辑 黄宇