第七章 集成电路制造的刻蚀工艺方法

半导体加工-NUAA-课件

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第七章集成电路制造的刻蚀工艺方法

在硅片表面形成光刻胶图形后,下一步的工作是通过刻蚀的工艺将该图形转移到光刻胶下面的层上，这就是本章要讨论的内容。

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刻蚀和清洗处理过程包括的内容 在微细加工中，刻蚀和清洗处理过程包括许多内容。 1.在覆盖光刻胶前，对于适当取向的半导体薄片的锯痕首先要机械抛光，以除去全部的机械损伤，之后进行化学抛光，以获得无损伤的光学平面。这种工艺往往能去除以微米级计算的材料表层。 2.对薄片进行化学清洗和洗涤，以除去因操作和贮存而产生的污染; 3.然后用热处理的方法生长Si02(对于硅基集成电路),或者沉积氮化硅(对于砷化镓电路),以形成初始保护层。 4.对光刻胶光刻后,刻蚀过程和图案的形成相配合。在保护膜层上刻出许多小窗，并通过该层保护膜进行物质的注入或扩散，以便形成半导体区。重复这一过程，直到全部形成器件。 liuzhidong 3

进一步的刻蚀和图案形成的工艺，还用于刻蚀单层或多层的金属布线。通常这种工艺是沉积PSG(磷硅玻璃)或氮化硅保护层。最后通过光刻的方法在键合区开孔，供引线的焊接及引出。刻蚀也包括半导体的化学加工，它是半导体制造工艺的一部分。

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刻蚀工艺方法 刻蚀一般分为:湿法刻蚀技术、干法刻蚀技术。湿法刻蚀.利用化学溶液，通过化学反应将不需要的薄膜去掉的图形转移方法。干法刻蚀.利用具有一定能量的离子或原子通过离子的物理轰击或化学腐蚀，或者两种的协同作用，以达到刻蚀的目的。干法刻蚀包括等离子体刻蚀、离子体喷射、电子束和X射线照射等。本章重点介绍等离子体刻蚀的一些规律和特性 liuzhidong 5

第一节

湿法刻蚀技术

半导体材料与酸、碱等溶液进行相互作用而使材料自行分解的现象称为半导体的腐蚀，利用腐蚀的方法在半导体表面上刻蚀出点、斑、线条、孔、槽以及各种图案的方法称为半导体的刻蚀。湿法刻蚀技术：借助于半导体与电解液界面的反应达到刻蚀的目的，从广义上讲它还应该包括电化学刻蚀和光电化学刻蚀。应用领域：半导体集成电路、光电子、微机械、新结构器件等。 liuzhidong 6

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