Semicon半導體工藝：干法刻蝕與濕法刻蝕的區別和特點

老虎說芯|Tiger Chip|

2024-08-16 16:27:37 1027

半導體制造工藝中的刻蝕是利用物理和(/或)化學方法有選擇性地從晶圓表面去除不必要材料的過程。刻蝕工藝通常位于光刻工藝之后，利用刻蝕工藝對定義圖形的光阻層侵蝕少而對目標材料侵蝕大的特點，從而完成圖形轉移的工藝步驟。刻蝕工藝主要分為干法和濕法兩種。

1、干法刻蝕

①定義

干法刻蝕是在真空環境(稀薄氣體)下，將相關氣體等離子體化，形成有效的離子態刻蝕反應物，與晶圓表面發生物理和(/或)化學反應形成氣態產物，從而將目標材料去除。

干法刻蝕能夠通過物理方式控制離子態刻蝕成分沿基本垂直于晶圓表面的方向轟擊目標材料并強化化學刻蝕作用,從而具有*的方向性和刻蝕剖面可控性，能夠形成各種溝槽和深孔等構造，保證細微圖形轉移的保真性，是半導體制造過程中最主要的圖形轉移方法。

②特點

干法刻蝕的優點是能夠實現100納米以下的精細圖形轉移，缺點是成本高、產能低、材料選擇性不如濕法、等離子體可能對芯片造成電磁輻射損壞。刻蝕方向是各向異性。

圖：干法刻蝕與濕法刻蝕的區別，來自kingsemi

2、濕法刻蝕

①定義

濕法刻蝕是在大氣環境下，利用化學品溶液去除品圓表面的材料的工藝過程。濕法刻蝕主要利用溶液中的有效化學成份與目標材料之間的化學反應，生成可溶性產物而將目標材料去除。

由于缺乏有效的方向控制機理，濕法刻蝕大多數是各向同性的刻蝕，不能像干法刻蝕一樣對刻蝕剖面進行精確控制，因此不能用于先進工藝中細微圖形的轉移。濕法刻蝕多用于先進工藝中干法刻蝕后殘留物的去除，或者用于先進封裝應用中微米級以上(大于3um)圖形轉移。

②特點

濕法刻蝕的優點是成本低、刻蝕速率高、材料選擇性高，缺點是不能實現微米級以下的圖形轉移、化學品需要處理。刻蝕的方向性是各向同性。

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