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蚀刻工艺基础原理 发表时间:2025-04-14

蚀刻工艺是微纳制造的核心技术之一,通过选择性移除材料实现精密图形化。其本质是化学反应与物理作用的结合,广泛应用于半导体、显示面板及精密器件领域。

化学蚀刻与物理蚀刻的差异

  • 湿法蚀刻:依赖化学溶液(如HF酸刻蚀二氧化硅,HNO₃/HCl刻蚀金属),通过各向同性刻蚀实现快速加工,但精度受扩散限制。

  • 干法蚀刻:以等离子体(如RIE、ICP)中的高能离子轰击材料表面,实现各向异性刻蚀,精度可达纳米级,适用于复杂三维结构。

关键参数的控制逻辑
蚀刻速率、选择比(目标材料与掩膜/下层材料的蚀刻速率比)和均匀性是核心指标。例如,在硅刻蚀中,Cl₂气体浓度升高会提升速率,但过量会导致侧壁粗糙度增加。通过调节射频功率和气压,可优化离子能量与方向性。

失效模式与解决方案

  • 过刻蚀:因时间控制偏差导致下层材料损伤,需通过终点检测系统(如激光干涉仪)实时监控。

  • 残留物:蚀刻副产物堆积可能堵塞结构,采用原位清洗(如O₂等离子体氧化分解有机物)可减少停机时间。