芯片制造过程中的两种刻蚀方法

本文简单介绍了芯片制造过程中的两种刻蚀方法  

刻蚀（Etch）是芯片制造过程中相当重要的步骤。

刻蚀主要分为干刻蚀和湿法刻蚀。

①干法刻蚀

利用等离子体将不要的材料去除。

②湿法刻蚀

利用腐蚀性液体将不要的材料去除。

1 干法刻蚀

干法刻蚀方式：

①溅射与离子束铣蚀

②等离子刻蚀（Plasma Etching）

③高压等离子刻蚀

④高密度等离子体（HDP）刻蚀

⑤反应离子刻蚀（RIE）

与化学蚀刻一样，具有高度选择性，仅蚀刻具有目标成分的材料；具有高度各向异性，从掩模开口开始沿单一方向蚀刻。实现这一目标的机制是基于使用高能粒子来激活化学物质与表面的反应。如图所示，离子在等离子体中产生并加速向表面和掩模开口移动。等离子体还会产生高活性中性物质，这些物质不会被电场加速，因此会无优先方向地到达表面。当离子和中性物质同时存在时， 即在水平方向的表面部分（例如被蚀刻的凹坑底部），会激活高度选择性的反应并去除目标材料。

2 湿法刻蚀

湿法刻蚀在半导体工艺中有着广泛应用：抛光、清洗、腐蚀。湿法蚀刻是一种化学过程，涉及使用液体蚀刻剂从Wafer上选择性去除材料。这些蚀刻剂通常由多种化学物质（例如酸、碱或溶剂）组成，这些化学物质与材料发生反应，形成可溶解的产物，这些产物很容易被洗掉。蚀刻过程由材料-蚀刻剂界面上的化学反应驱动，蚀刻速率由反应动力学和溶液中活性物质的浓度决定。  

优点是：选择性好、重复性好、生产效率高、设备简单、成本低

缺点是：不能用于小的特征尺寸；会产生大量的化学废液。