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晶圆的蚀刻工艺

2024年11月02日 15:24 浏览：84 来源：小萍子

刻蚀是芯片制造的重要工序之一，按照工艺可以分为湿法刻蚀和干法刻蚀两种。湿法刻蚀主要利用腐蚀剂进行刻蚀，在线宽控制以及刻蚀方向性等方面存在局限性，通常用于工艺尺寸较大，3μm之后的工艺大多采用干法刻蚀，根据立鼎产业研究网数据，2020年全球干法刻蚀市场规模占比在90%以上，是当前主流技术。

干法刻蚀按照刻蚀的材料不同可以分为介质刻蚀、硅刻蚀和金属刻蚀。针对不同材料的刻蚀设备，其市场占比会随着工艺技术的发展出现此消彼长的情况，例如30nm之后的工艺中出现的多重图形技术使得硅刻蚀的占比快速增加。根据智研咨询数据，2022年中国刻蚀设备市场中，介质刻蚀和硅刻蚀占比分别为50.6%和45.6%，应用较为广泛。

根据控制技术的不同，干法刻蚀可以分为ICP（电感耦合等离子体）刻蚀和CCP（电容耦合等离子体）刻蚀两种类型。干法刻蚀是指利用气态化学刻蚀剂与晶圆上的材料发生反应，进而刻蚀掉需要去除的部分并形成可挥发性的反应生成物，然后将其抽离反应腔的过程。刻蚀剂通常产生于等离子气体，因此干法刻蚀也称为等离子体刻蚀，而根据等离子体产生和控制技术的不同又可以大致分为ICP（电感耦合等离子体）刻蚀和CCP（电容耦合等离子体）刻蚀两大类。

ICP刻蚀主要以较低的离子能量和极均匀的离子浓度刻蚀较软、较薄的硅和金属等材料，而CCP刻蚀主要以较高的离子能量刻蚀较硬的电介质材料。