特種氣體在干法蝕刻中的優勢解析
蝕刻是通過化學和物理方法有選擇地從硅片表面去除不必要的材料的過程。蝕刻的目的是
正確地復制涂膠硅片上的掩膜圖形。蝕刻分為濕蝕刻和干蝕刻。濕蝕刻是利用液體化學試
劑或溶液通過化學反應進行蝕刻。干蝕刻利用低壓放電產生的等離子體中的離子或游離基
與材料發生化學反應,或通過轟擊等物理作用達到蝕刻的目的。主要介質是氣體。干蝕刻
的優點是各向異性(即垂直方向的蝕刻速率遠大于水平速率)明顯,特征尺寸控制良好,
化學品使用處理成本低,蝕刻速率高,均勻性好,良率高。常用的干蝕刻是等離子體蝕刻。
硅片的蝕刻氣體(特殊氣體)主要是氟基氣體,包括四氟化碳、四氟化碳/氧氣、六氟化硫、
六氟乙烷/氧氣、三氟化氮等。但由于其各向同性和選擇性差,改進后的蝕刻氣體通常包括
氯基(Cl2)和溴基(Br2)、HBr)氣體。反應生成物包括四氟化硅、四氯硅烷和SiBr4。氯基氣
體通常用于鋁和金屬復合層的蝕刻,如CCl4、Cl2、BCL3等。產品主要包括AlCL3等。
蝕刻氣體工業術語,蝕刻是將氧化硅膜、金屬膜等無光刻膠覆蓋的加工表面蝕刻掉,保存
光刻膠覆蓋的區域,從而在基板表面獲得所需的成像圖形。蝕刻的基本要求是圖形邊緣整
齊,線條清晰,圖形變換差小,光刻膜及其覆蓋保護表面無損傷和鉆孔腐蝕。蝕刻方法包
括濕法化學蝕刻和干法化學蝕刻。干法蝕刻所用氣體稱為蝕刻氣體,通常為氟化物氣體,
如四氟化碳、三氟化氮、六氟乙烷、全氟丙烷、三氟甲烷等。由于蝕刻方向性強、工藝控
制準確、方便、無脫膠現象、無基板損傷和污染,干法蝕刻的應用范圍越來越廣。