湖南半导体材料刻蚀加工工厂 广东省科学院半导体研究所供应

反应离子刻蚀：这种刻蚀过程同时兼有物理和化学两种作用。辉光放电在零点几到几十帕的低真空下进行。硅片处于阴极电位，放电时的电位大部分降落在阴极附近。大量带电粒子受垂直于硅片表面的电场加速，垂直入射到硅片表面上,以较大的动量进行物理刻蚀，湖南半导体材料刻蚀加工工厂,同时它们还与薄膜表面发生强烈的化学反应，产生化学刻蚀作用。选择合适的气体组分，不仅可以获得理想的刻蚀选择性和速度，湖南半导体材料刻蚀加工工厂，还可以使活性基团的寿命短，这就有效地阻止了因这些基团在薄膜表面附近的扩散所能造成的侧向反应，湖南半导体材料刻蚀加工工厂，较大提高了刻蚀的各向异性特性。反应离子刻蚀是超大规模集成电路工艺中比较有发展前景的一种刻蚀方法。工艺所用化学物质取决于要刻蚀的薄膜类型。湖南半导体材料刻蚀加工工厂

光刻胶是另一个剥离的例子。总的来说，有图形刻蚀和无图形刻蚀工艺条件能够采用干法刻蚀或湿法腐蚀技术来实现。为了复制硅片表面材料上的掩膜图形，刻蚀必须满足一些特殊的要求。包括几方面刻蚀参数：刻蚀速率、刻蚀剖面、刻蚀偏差、选择比、均匀性、残留物、聚合物、等离子体诱导损伤、颗粒玷污和缺陷等。刻蚀是用化学或物理方法有选择的从硅片表面去除不需要的材料的过程。刻蚀的基本目标是在涂胶的硅片上正确的复制掩模图形。有图形的光刻胶层在刻蚀中不受腐蚀源明显的侵蚀。湖南半导体材料刻蚀加工工厂按材料来分，刻蚀主要分成三种：金属刻蚀、介质刻蚀、和硅刻蚀。

经过前面的一系列工艺已将光刻掩膜版的图形转移到光刻胶上。为了制作元器件，需将光刻胶上的图形进一步转移到光刻胶下层的材料上。这个任务就由刻蚀来完成。刻蚀就是将涂胶前所淀积的薄膜中没有被光刻胶（经过曝光和显影后）覆盖和保护的那部分去除掉，达到将光刻胶上的图形转移到其下层材料上的目的。光刻胶的下层薄膜可能是二氧化硅、氮化硅、多晶硅或者金属材料。材料不同或图形不同，刻蚀的要求不同。实际上，光刻和刻蚀是两个不同的加工工艺，但因为这两个工艺只有连续进行，才能完成真正意义上的图形转移，而且在工艺线上，这两个工艺经常是放在同一工序中，因此有时也将这两个步骤统称为光刻。

在GaN发光二极管器件制作过程中，刻蚀是一项很重要的工艺。ICP干法刻蚀常用在n型电极制作中，因为在蓝宝石衬底上生长LED，n型电极和P型电极位于同一侧，需要刻蚀露出n型层。ICP是近几年来很常用的一种离子体刻蚀技术，它在GaN的刻蚀中应用很普遍。ICP刻蚀具有等离子体密度和等离子体的轰击能量单独可控，低压强获得高密度等离子体，在保持高刻蚀速率的同事能够产生高的选择比和低损伤的刻蚀表面等优势。ICP（感应耦合等离子）刻蚀GaN是物料溅射和化学反应相结合的复杂过程。刻蚀GaN主要使用到氯气和三氯化硼，刻蚀过程中材料表面表面的Ga-N键在离子轰击下破裂，此为物理溅射，产生活性的Ga和N原子，氮原子相互结合容易析出氮气，Ga原子和Cl离子生成容易挥发的GaCl2或者GaCl3。干法刻蚀优点是：各向异性好，选择比高，可控性、灵活性、重复性好。

等离子刻蚀是干法刻蚀中较常见的一种形式。一种或多种气体原子或分子混合于反应腔室中，在外部能量作用下（如射频、微波等）形成等离子体。其原理是暴露在电子区域的气体形成等离子体，由此产生的电离气体和释放高能电子组成的气体，从而形成了等离子或离子，电离气体原子通过电场加速时，会释放足够的力量与表面驱逐力紧紧粘合材料或蚀刻表面。一个等离子体干法刻蚀系统基本部件包括：发生刻蚀反应的反应腔、产生等离子体气的射频电源、气体流量控制系统、去除生成物的真空系统。刻蚀中会用到大量的化学气体，通常用氟刻蚀二氧化硅，氯和氟刻蚀铝，氯、氟和溴刻蚀硅，氧去除光刻胶。二氧化硅湿法刻蚀：较普通的刻蚀层是热氧化形成的二氧化硅。湖南半导体材料刻蚀加工工厂

氮化镓材料的刻蚀需要使用氧化硅作为掩膜来刻蚀，而氧化硅的刻蚀需要使用Cr充当硬掩模。湖南半导体材料刻蚀加工工厂

硅材料在MEMS器件当中是很重要的一种材料。在硅材料刻蚀当中，应用于医美方向的硅针刻蚀需要用到各向同性刻蚀，纵向和横向同时刻蚀，硅柱的刻蚀需要用到各项异性刻蚀，主要是在垂直方向刻蚀，而横向尽量少刻蚀。氮化镓基超表面结构当中，氮化镓材料的刻蚀需要使用氧化硅作为掩膜来刻蚀，而氧化硅的刻蚀需要使用Cr充当硬掩模。所以工艺当中，需要先在氮化镓表面使用PECVD沉积一层氧化硅，采用剥离的方法在氧化硅表面生长一层Cr，使用ICP设备依次刻蚀氧化硅和氮化镓。ICP刻蚀可以调节的刻蚀参数有：ICP 功率，功率值越大，等离子体密度越大，射频功率，功率值越大，等离子体能量越大，物理溅射加强。GaN的刻蚀一般是采用氯气和三氯化硼，气体比例的变化可以调节物理轰击和化学反应的平衡。湖南半导体材料刻蚀加工工厂

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