蚀刻技术

小英说半导体

引言

蚀刻技术其特征在于：

1.）蚀刻速率（安培/分钟）

2.）选择性：S=蚀刻速率材料1/蚀刻速率据说材料2对材料1比对材料2具有S的选择性。

3.）各向异性：A=1-横向蚀刻速率/垂直蚀刻速率

4.）欠切：如果0.8 um的线是由使用1um的光致抗蚀剂线作为掩模的蚀刻产生的，那么对于该特定的蚀刻，据说工艺偏差是0.1um。

控制各向异性

各向异性可以依赖于平均自由程，或直流等离子体偏置。增加平均自由程（一般）增加各向异性增加直流偏置（一般）增加各向异性。

常用蚀刻技术

蚀刻的特征在于该过程的多少：

化学：利用蚀刻的化学作用将材料去除到溶液中（液体或气体溶液）

溅射：在等离子体系统中，离子可以被加速到足够快以撞击表面，撞击原子/分子

许多蚀刻技术同时使用化学和溅射。

1.湿法化学蚀刻：优点：便宜，几乎没有纯化学性质的损害，高选择性；缺点：各向异性差、过程控制差（温度敏感性）、颗粒控制差、化学处理成本高、难以用于小特征（气泡等）以下所有优点的共同之处：低化学处理、温度不敏感性、几乎即时启动/停止（无滴液等），适用于小特征（小特征的气体渗透）。2.等离子蚀刻：优点：使用侧壁聚合技术（稍后讨论）的适度各向异性，可以是选择性的缺点：离子损伤，残留。3.反应离子蚀刻：优点：使用侧壁聚合技术的高度各向异性，可以是选择性的，但是由于更高的DC偏置和更长的平均自由程，不如等离子体蚀刻。缺点：高离子伤害，残留。4.离子铣削：优点：极端各向异性，与材料成分无关（在quaternaries中有用）。缺点：极高的离子伤害，非选择性，残留。

湿化学蚀刻

许多化学蚀刻剂使用氧化反应来氧化表面，然后（同时）使用还原反应来“还原”被氧化的材料（将其移入溶液中）。有时，用于氧化和还原的化学物质被稀释在水或其他溶液（醋酸、乙二醇等）中....

两个决定蚀刻速率

1. ）从平行于三角形边的10% HF逆时针画一条线到HF边。2.）从平行于三角形边的40%硝酸侧逆时针画一条线到硝酸侧。3.画一条线、从50%醋酸点到前面两条线的交点===>小于7.6微米/分钟（图上的最低值）