蝕刻網(wǎng)加工工藝中干法蝕刻的發(fā)展現(xiàn)狀

    在集成電路的制造過程中，蝕刻就是利用化學或物理方法有選擇性地從硅片表面去除不需要的材料的過程。從工藝上區(qū)分，蝕刻可以分為濕法蝕刻和干法蝕刻。前者的主要特點是各向同性蝕刻；后者是利用等離子體來進行各向異性蝕刻，可以嚴格控制縱向和橫向蝕刻。根據(jù)應用場合的不同，濕法和干法蝕刻工藝都被廣泛用于半導體制造。濕法工藝的優(yōu)勢主要在于相對較低的成本和高的蝕刻選擇性(即兩種材料的蝕刻速率之比，比如光刻膠掩膜和被蝕刻材料的蝕刻速率之比)。然而，由于無法控制蝕刻的方向性，所以濕法蝕刻一般得到各向同性的輪廓。當然，這可能正是某些應用所需要的，而對另一些需要將材料完全從晶圓上去除的應用來說也不存在問題。但是，對于那些需要各向異性蝕刻(比如垂直的側墻)或特殊輪廓的應用而言，干法蝕刻是更好的選擇。

    干法的各向異性蝕刻，可以用表面損傷和側壁鈍化兩種機制來解釋。表面損傷機制是指，與硅片平行的待蝕刻物質(zhì)的圖形底部，表面的原子鍵被破壞，擴散至此的自由基很容易與其發(fā)生反應，使得這個方向的蝕刻得以持續(xù)進行。與硅片垂直的圖形側壁則因為表面原子鍵完整，從而形態(tài)得到保護。側壁鈍化機制是指，蝕刻反應產(chǎn)生的非揮發(fā)性的副產(chǎn)物，光刻膠蝕刻產(chǎn)生的聚合物，以及側壁表面的氧化物或氮化物會在待蝕刻物質(zhì)表面形成鈍化層。圖形底部受到離子的轟擊，鈍化層會被擊穿，露出里面的待蝕刻物質(zhì)繼續(xù)反應，而圖形側壁鈍化層受到較少的離子轟擊，阻止了這個方向蝕刻的進一步進行。

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