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蚀刻标牌加工方式有哪些分类?

蚀刻标牌是将材料使用化学反应或物理撞击作用而移除的技术。蚀刻技术分为湿蚀刻和干蚀刻两种工艺。
干式蚀刻(又称为等离子蚀刻)是最常用的蚀刻方式,其以气体作为主要的蚀刻媒介,并藉由等离子体能量来驱动反应。在半导体的制程中,蚀刻被用来将某种材质自晶圆表面上移除。等离子体对蚀刻制程有物理性与化学性两方面的影响。首先,等离子体会将蚀刻气体分子分解,产生能够快速蚀去材料的高活性分子。此外,等离子体也会把这些化学成份离子化,使其带有电荷。晶圆系置于带负电的阴极之上,因此当带正电荷的离子被阴极吸引并加速向阴极方向前进时,会以垂直角度撞击到晶圆表面。芯片制造商即是运用此特性来获得绝佳的垂直蚀刻,而后者也是干式蚀刻的重要角色。基本上,随着所欲去除的材质与所使用的蚀刻化学物质之不同,蚀刻由下列两种模式单独或混会进行:
1. 等离子体内部所产生的活性反应离子与自由基在撞击晶圆表面后,将与某特定成份之表面材质起化学反应而使之气化。如此即可将表面材质移出晶圆表面,并透过抽气动作将其排出。
2. 等离子体因加速而具有足够的动能来扯断薄膜的化学键,进而将晶圆表面材质分子一个个的打击或溅击出来。
但是,请记住,如果蚀刻标牌制作具有非常小薄膜厚度特性的薄膜,则每片晶圆的干蚀刻成本将高出1-2个点,还可能遇到各向同性湿蚀刻的问题,因为减弱程度至少等于薄膜厚度。干法刻蚀几乎可以直接向下刻蚀而不会减弱,从而提供更高的分辨率。
湿式蚀刻是传统的蚀刻方法。把硅片浸泡在一定的化学试剂或试剂溶液中,使没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜表面与试剂发生化学反应而被除去 例如,用一种含有氢氟酸的溶液刻蚀二氧化硅薄膜,用磷酸刻蚀铝薄膜等。这种在液态环境中进行刻蚀的工艺称为“湿法”工艺,其优点是操作简便、对设备要求低、易于实现大批量生产,并且蚀刻的选择性也好。但是,化学反应的各向异性较差,横向钻蚀刻使所得的蚀刻剖面呈圆弧形。这不仅使图形剖面发生变化,而且当稍有过蚀刻时剖面会产生虚线,致使薄膜上图形的线宽比原抗蚀剂膜上形成的线宽小2 ,并且随着蚀刻时间迅速增大。这使精确控制图形变得困难。湿法蚀刻的另一问题,是抗蚀剂在溶液中,特别在较高温度的溶液中易受破坏而使掩蔽失效,因而对于那些只能在这种条件下蚀刻的薄膜必须采用更为复杂的掩蔽方案。对于采用微米级和亚微米量级线宽的超大规模集成电路,蚀刻方法必须具有较高的各向异性特性,才能保证图形的精度,但湿式蚀刻不能满足这一要求。