第七章集成电路制造的刻蚀工艺方法

半导体加工-NUAA-课件

一、湿法刻蚀技术的主要特点： 1.反应生成物是气态或可溶性物质,常用加热或搅拌等方法加快反应速度。 2.湿法刻蚀一般是各向同性的腐蚀,对于晶体结构的物质,会因为存在不同晶向而产生不同的剖面结构,从而形成不同的腐蚀剖面。 3.反应可控性差,工艺重复性差,当线宽大于3µm时,这种刻蚀效率非常高,当线宽小于3µm时,极易钻蚀极易钻蚀

,刻蚀精度低、可控性差、均匀性差，还有废液对环境的污染等问题。

什么是“钻蚀”现象什么是“钻蚀”

刻蚀不仅沿厚度方向，而且也沿横方向进行，一般称为“侧面刻蚀”或“钻蚀”。 liuzhidong 7 liuzhidong 8

采用双面刻蚀缓解“钻蚀”现象采用双面刻蚀缓解“钻蚀” 由于存在侧面刻蚀，使刻蚀成的窗口常比光刻胶窗口尺寸大些。为了修正，就要从设计值中减去刻蚀余量。刻蚀余量的大小与被加工材料、刻蚀液的种类及被加工材料的厚度等许多因素有关，须用实验来确定。侧面刻蚀越小，刻蚀系数越大，则刻蚀部分的侧面越陡，因此产品尺寸的精度就越稳定。双面刻蚀比单面刻蚀的侧面刻蚀量明显减少，故可使刻蚀系数得到改善，且还具有使刻蚀时间缩短一半的优点。因此，当需要加工贯通窗口时，往往进行双面刻蚀。

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刻蚀的方式对于刻蚀系数有很大的影响。静止的刻蚀液，因循环不善，故反应也迟钝。如果用一定压力进行喷吹，则因反应面上刻蚀液的供给状况获得改善而使刻蚀的速度提高，则刻蚀系数也相应增加。目前广泛使用一种用泵加压，使刻蚀液以喷嘴喷出的喷雾刻蚀机。在这类机械中加工材料有垂直夹持的，也有水平夹持的，两者都能从两面喷射刻蚀液，而且喷射时喷嘴作扇状摆动，以便对全部加工面进行均匀的刻蚀。 liuzhidong 11

二.湿法刻蚀的三个过程 1.腐蚀剂通过扩散到达表面； 2.表面产生化学反应； 3.反应生成物从反应表面输走。上述这些过程都会对刻蚀速率产生影响，所以可以采用加热、搅拌等物理方法加快腐蚀速率。

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第七章集成电路制造的刻蚀工艺方法