晶圓加工—刻蝕的方法有哪些?
2023-01-03 10:39:38

在晶圓上完成電路圖的光刻后,就要用刻蝕工藝來去除任何多余的氧化膜且只留下半導體電路圖。要做到這一點需要利用液體、氣體或等離子體來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):使用特定的化學溶液進行化學反應來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。然而,濕法刻蝕具有各向同性的特點,及其速度在任何方向上都是相同的。這會導致掩膜(或敏感膜)與刻蝕后的氧化膜不能完全對齊,因此很難處理非常精細的電路圖。

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的刻蝕。

②物理濺射

即用等離子體中的離子來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,因此它的精細度也要超過化學刻蝕。但這種方法的缺點是刻蝕速度較慢,因為它完全依賴于離子碰撞引起的物理反應。

③反應離子刻蝕(RIE)

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

如今干法刻蝕已經(jīng)被廣泛使用,以提高精細半導體電路的良率。保持全晶圓刻蝕的均勻性并提高刻蝕速度至關重要,當今的干法刻蝕設備正在以更高的性能,支持邏輯和存儲芯片的生產(chǎn)。