刻蝕
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(dǎo)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(xué)溶液進行化學(xué)反應(yīng)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(xué)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(dǎo)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(xì)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(xué)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(xì)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(xì)度也要超過化學(xué)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(yīng)。
3)反應(yīng)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(xué)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(xì)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(xì)半導(dǎo)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(guān)重要,當(dāng)今最先進的干法刻蝕設(shè)備正在以更高的性能,支持最為先進的邏輯和存儲芯片的生產(chǎn)。
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