刻蚀是什么？刻蚀技术和设备有哪些？

1 刻蚀是什么

刻蚀简单点理解就是光刻腐蚀，是和光刻相关的图形化处理工艺，结合化学、物理、化学物理等方法有选择的去除(光刻胶)开口下方的材料，这些材料包括硅、介质材料、金属材料、光刻胶等。刻蚀也就是把光刻胶等材料当作掩蔽层，采用物理/化学等方法去掉下层材料中没有被上层遮蔽层材料遮蔽的地方，进一步获取到下层材料上与掩膜板图形对应的图形。

刻蚀主要参数：刻蚀速率、均匀性、选择比(对不同材料的刻蚀速率比)、刻蚀坡面(各向异性、各向同性)

2 刻蚀技术

刻蚀比较通用的有两种技术，一种是湿法刻蚀，湿法刻蚀各向异性较差，侧壁容易产生横向刻蚀造成刻蚀偏差,通常用于工艺尺寸较大的应用,或用于干法刻蚀后清洗残留物等。另一种是干法刻蚀，它是目前更为流行的刻蚀技术，在干法刻蚀中又以等离子体干法刻蚀为主导。等离子刻蚀产生等离子体方法的不同，使得干法刻蚀继续细分为电容性等离子体刻蚀与电感性等离子体刻蚀;根据被刻蚀材料类型的不同，干法刻蚀主要是刻蚀介质材料(氧化硅、氮化硅、二氧化给、光刻胶等)、硅材料(单晶硅、多晶硅、和硅化物等)和金属材料(铝、钨等)。

3 刻蚀设备

应用最广泛的刻蚀设备是 ICP 与 CCP，这两种刻蚀设备涵盖了主要的刻蚀应用。

(1)电容性等离子体刻蚀CCP：以高能离子在较硬的介质材料上，刻蚀高深宽比的深孔、深沟等微观结构;能量高、精度低，应用于介质材料刻蚀(形成上层线路)——诸如逻辑芯片的栅侧墙、硬掩膜刻蚀、中段的接触孔刻蚀、后端的镶嵌式和铝垫刻蚀等，以及 3D 闪存芯片工艺(氮化硅/氧化硅)的深槽、深孔和连线接触孔的刻蚀等。

(2)电感性等离子体刻蚀ICP：以较低的离子能量和极均匀的离子浓度刻蚀较软的和较薄的材料。能量低、精度高，应用于硅刻蚀和金属刻蚀(形成底层器件)——硅浅槽隔离(STI)、锗(Ge)、多晶硅栅结构、金属栅结构、应变硅(StrainedSi)、金属导线、金属焊垫(Pad)、镶嵌式刻蚀金属硬掩模和多重成像技术中的多道刻蚀工艺技术发展方向是原子层刻蚀(ALE)。

(3)ALE：技术发展方向，能精确刻蚀到原子层(约 0.4nm)，具有超高刻蚀选择率。应用广泛。

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