辽宁半导体材料刻蚀平台 广东省科学院半导体研究所供应

工艺所用化学物质取决于要刻蚀的薄膜类型。介电刻蚀应用中通常使用含氟的化学物质。硅和金属刻蚀使用含氯成分的化学物质。在工艺中可能会对一个薄膜层或多个薄膜层执行特定的刻蚀步骤，辽宁半导体材料刻蚀平台。当需要处理多层薄膜时，以及刻蚀中必须精确停在某个特定薄膜层而不对其造成损伤时，刻蚀工艺的选择比就变得非常重要，辽宁半导体材料刻蚀平台。选择比是两个刻蚀速率的比率：被去除层的刻蚀速率与被保护层的刻蚀速率（例如刻蚀掩膜或终止层）。掩模或停止层）通常都希望有更高的选择比，辽宁半导体材料刻蚀平台。为了复制硅片表面材料上的掩膜图形，刻蚀必须满足一些特殊的要求。辽宁半导体材料刻蚀平台

反应离子刻蚀（RIE）是当前常用技术路径，属于物理和化学混合刻蚀。在传统的反应离子刻蚀机中，进入反应室的气体会被分解电离为等离子体，等离子体由反应正离子、自由基、反应原子等组成。反应正离子会轰击硅片表面形成物理刻蚀，同时被轰击的硅片表面化学活性被提高，之后硅片会与自由基和反应原子形成化学刻蚀。这个过程中由于离子轰击带有方向性，RIE技术具有较好的各向异性。目前先进集成电路制造技术中用于刻蚀关键层的刻蚀方法是高密度等离子体刻蚀技术。传统的RIE系统难以使刻蚀物质进入高深宽比图形中并将残余生成物从中排出，因此不能满足0.25μm以下尺寸的加工要求，解决办法是增加等离子体的密度。高密度等离子体刻蚀技术主要分为电子回旋加速振荡（ECR）、电容或电感耦合等离子体（CCP/ICP）、双等离子体源等。辽宁半导体材料刻蚀平台无图形刻蚀、反刻或剥离是在整个硅片没有掩模的情况下进行的，这种刻蚀工艺用于剥离掩模层。

在氧化物中开窗口的过程，可能导致氧化物—硅界面层附近的Si0处发生钻蚀。在极端情况下，可以导致氧化物层的脱落。在浅扩散高速晶体管的制造中有时会遇到这一问题。薄膜材料刻蚀所用的化学物与溶解这一类物体的材料是相同的，其作用是将材料转变成可溶性的盐或复合物。对于每种材料，都有多种刻蚀化学物可选用，它们的特性取决于膜的参数(如膜的微结构、疏松度和膜的形成过程)，同时也取决于所提供的前加工过程的性质。它一般有下述特点：(1)膜材料比相应的体材料更容易刻蚀。因此，必须用稀释的刻蚀剂，以便控制刻蚀速率。(2)受照射的膜一般将被迅速刻蚀。这种情况，包括离子注入的膜，电子束蒸发生成的膜，甚至前工序中曾在电子束蒸发环境中受照射的膜。而某些光刻胶受照射则属于例外，因为这是由于聚合作用而变得更难刻蚀的缘故。负性胶就是一例。(3)内应力大的膜将迅速被刻蚀。膜的应力通常由沉积温度、沉积技术和基片温度所控制。(4)微观结构差的薄膜，包括多孔膜和疏松结构的膜，将被迅速刻蚀。这样的膜，常可以通过高于生长温度的热处理使其致密化。

在GaN发光二极管器件制作过程中，刻蚀是一项很重要的工艺。ICP干法刻蚀常用在n型电极制作中，因为在蓝宝石衬底上生长LED，n型电极和P型电极位于同一侧，需要刻蚀露出n型层。ICP是近几年来很常用的一种离子体刻蚀技术，它在GaN的刻蚀中应用很普遍。ICP刻蚀具有等离子体密度和等离子体的轰击能量单独可控，低压强获得高密度等离子体，在保持高刻蚀速率的同事能够产生高的选择比和低损伤的刻蚀表面等优势。ICP（感应耦合等离子）刻蚀GaN是物料溅射和化学反应相结合的复杂过程。刻蚀GaN主要使用到氯气和三氯化硼，刻蚀过程中材料表面表面的Ga-N键在离子轰击下破裂，此为物理溅射，产生活性的Ga和N原子，氮原子相互结合容易析出氮气，Ga原子和Cl离子生成容易挥发的GaCl2或者GaCl3。干法刻蚀优点是：各向异性好，选择比高，可控性、灵活性、重复性好。

湿刻蚀：较普遍、也是设备成本较低的刻蚀方法。其影响被刻蚀物之刻蚀速率(etchingrate)的因素有三：刻蚀液浓度、刻蚀液温度、及搅拌(stirring)之有无。定性而言，增加刻蚀温度与加入搅拌，均能有效提高刻蚀速率；但浓度之影响则较不明确。举例来说，以49%的HF刻蚀SiO2，当然比BOE(Buffered-Oxide-Etch；HF：NH4F=1：6)快的多；但40%的KOH刻蚀付淋凶和Si的速率却比20%KOH慢！湿刻蚀的配方选用是一项化学的专业，对于一般不是这方面的研究人员，必须向该化学专业的同侪请教。一个选用湿刻蚀配方的重要观念是（选择性）(selectivity)，意指进行刻蚀时，对被蚀物去除速度与连带对其他材质(如刻蚀掩膜；etchingmask，或承载被加工薄膜之基板；substrate)的腐蚀速度之比值。一个具有高选择性的刻蚀系统，应该只对被加工薄膜有腐蚀作用，而不伤及一旁之刻蚀掩膜或其下的基板材料二氧化硅的刻蚀，可以采用湿法腐蚀的方法来腐蚀，也可以采用ICP干法来刻蚀。山东Si材料刻蚀加工厂

对于二氧化硅刻蚀，气体一般使用CF4和氧的混合剂。辽宁半导体材料刻蚀平台

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