特种气体在干法蚀刻中的优势解析

特种气体在干法蚀刻中的优势解析

蚀刻是通过化学和物理方法有选择地从硅片表面去除不必要的材料的过程。蚀刻的目的是

正确地复制涂胶硅片上的掩膜图形。蚀刻分为湿蚀刻和干蚀刻。湿蚀刻是利用液体化学试

剂或溶液通过化学反应进行蚀刻。干蚀刻利用低压放电产生的等离子体中的离子或游离基

与材料发生化学反应，或通过轰击等物理作用达到蚀刻的目的。主要介质是气体。干蚀刻

的优点是各向异性（即垂直方向的蚀刻速率远大于水平速率）明显，特征尺寸控制良好，

化学品使用处理成本低，蚀刻速率高，均匀性好，良率高。常用的干蚀刻是等离子体蚀刻。

硅片的蚀刻气体(特殊气体)主要是氟基气体，包括四氟化碳、四氟化碳/氧气、六氟化硫、

六氟乙烷/氧气、三氟化氮等。但由于其各向同性和选择性差，改进后的蚀刻气体通常包括

氯基(Cl2)和溴基(Br2)、HBr)气体。反应生成物包括四氟化硅、四氯硅烷和SiBr4。氯基气

体通常用于铝和金属复合层的蚀刻，如CCl4、Cl2、BCL3等。产品主要包括AlCL3等。

蚀刻气体工业术语，蚀刻是将氧化硅膜、金属膜等无光刻胶覆盖的加工表面蚀刻掉，保存

光刻胶覆盖的区域，从而在基板表面获得所需的成像图形。蚀刻的基本要求是图形边缘整

齐，线条清晰，图形变换差小，光刻膜及其覆盖保护表面无损伤和钻孔腐蚀。蚀刻方法包

括湿法化学蚀刻和干法化学蚀刻。干法蚀刻所用气体称为蚀刻气体，通常为氟化物气体，

如四氟化碳、三氟化氮、六氟乙烷、全氟丙烷、三氟甲烷等。由于蚀刻方向性强、工艺控

制准确、方便、无脱胶现象、无基板损伤和污染，干法蚀刻的应用范围越来越广。