干法刻蚀是一种常用的半导体制造工艺,主要用于在硅片或其他半导体材料上形成所需的图形。这种方法主要利用等离子体或气体束与材料表面发生物理或化学反应,从而去除未被保护的材料。干法刻蚀可以分为多种类型,包括等离子体刻蚀、反应离子刻蚀(RIE)、深反应离子刻蚀(DRIE)等。
以下是干法刻蚀的基本步骤:
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准备:将硅片清洗干净,去除表面的油污和灰尘。然后,根据所需的图形,在硅片表面形成一层光刻胶。
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光刻胶显影:通过曝光和显影过程,将图形转移到硅片表面的光刻胶上。这一步骤用于定义需要保留和去除材料的区域。
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等离子体刻蚀:将硅片置于一个充满等离子体的反应室中。等离子体中的活性粒子(如氟化氢、氯气等)与硅片表面的材料发生反应,从而去除未被光刻胶保护的硅原子。根据等离子体的种类和反应条件,可以实现不同速率和选择比的刻蚀。
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去除光刻胶:使用溶剂或氧等离子体处理硅片表面,去除剩余的光刻胶。这一步骤通常称为“光刻胶剥离”。
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蚀刻后的处理:对刻蚀后的硅片进行清洗、干燥和表面处理,以便进行后续的工艺步骤。
干法刻蚀具有高精度、侧壁平整、高速度等优点,适用于大规模集成电路和微电子器件的制造。**,该方法对材料的选择性较差,可能会同时刻蚀掉多层不同材料,因此在实际应用中需要根据具体情况选择合适的刻蚀方法和工艺。