干法刻蚀与湿法刻蚀

半导体刻蚀工艺就是使用物理、化学或两者兼用的方法，有目的性地把没被抗蚀剂掩盖的那一部分薄膜层除去，这样就可以在薄膜上得到与抗蚀剂膜上一模一样的图形。刻蚀工艺可以分成干法刻蚀工艺与湿法刻蚀工艺。通常,利用某些反应气体和等离子体进行薄膜刻蚀就是干法刻蚀工艺;利用化学试剂与被刻蚀材料发生化学反应进行刻蚀就是湿法刻蚀工艺。

湿法刻蚀特点

湿法刻蚀是传统的刻蚀方法,具体原理是把硅片浸泡在某种化学试剂或试剂溶液中,让没有被抗蚀剂掩盖的那一部分薄膜表面与试剂发生化学反应而被除去。其优点主要在于操作比较简单方便、对设备要求较低、易于大批量生产,并且刻蚀的选择性也较好。但是由于化学反应的各向异性较差,横向的钻蚀会使刻蚀剖面出现圆弧形,这让精确控制图形变得非常困难。湿法刻蚀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,使得掩盖效果不理想,所以对于那些只能在高温下刻蚀的薄膜要采用更加复杂的掩蔽方式。

干法刻蚀特点

干法刻蚀是一种利用等离子体进行薄膜刻蚀的工艺。当气体以等离子体形式存在时,等离子体中的这些气体活性比常态下要强,如果根据被刻蚀材料的不同,选择合适的气体,就可以更快地与材料进行反应,实现化学刻蚀去除的目的。还可以利用电场对等离子体进行引导和加速,使它具备一定的能量,再用于轰击被刻蚀材料的表面时,即可将其原子击出,这样就达到了利用物理的能量转移来实现刻蚀的目的。

干法刻蚀具有精度高、各向异性、刻蚀均匀性好的优点,满足半导体器件微细加工的要求,是目前主要的刻蚀方式。