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刻蝕工藝，金屬鋁刻蝕工藝簡介

來源：整理 時間：2023-08-16 15:58:24 編輯：智能門戶 手機版

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1，金屬鋁刻蝕工藝簡介

好吧，下做個記號，等以后等級提高了有權(quán)限看到附件后再學(xué)些吧
暈，我直接連文件鏈接都看不到，看來是我權(quán)限太低了 ⊙﹏⊙b汗
可以正常下載啊，樓上的是否積分不夠 ??？
比較不錯的原理介紹，適合小妖觀看！大仙免進(jìn)。。
雖然我對這個也知道些，還是要看看樓主的心血！

金屬鋁刻蝕工藝簡介

2，氧化硅刻蝕的幾種工藝方法

氧化硅刻蝕的幾種工藝方法如下：1、濕法刻蝕，采用氫氟酸溶液濕法刻蝕氧化硅層。2、干法刻蝕，用等離子體進(jìn)行薄膜刻蝕的技術(shù)。

氧化硅刻蝕的幾種工藝方法

3，什么是蝕刻工藝

簡單的講蝕刻工藝是五金沖壓工藝的延伸，也稱為光化學(xué)蝕刻，也有人稱為腐蝕。五金沖壓是開模具沖壓成型，但沖壓工藝比較粗糙，公差大，精度不高，對于高粗度的零件解決不了，蝕刻工藝解決了工業(yè)生產(chǎn)中對高精密零件需求。蝕刻就利用光化學(xué)把圖紙轉(zhuǎn)移到鋼片上，通過化學(xué)藥水反應(yīng)的原理，把不要的部分腐蝕掉，產(chǎn)品的部保留下來。做金屬蝕刻加工的廠家很多，在深圳有華勝利、卓力達(dá)等，卓力達(dá)網(wǎng)站對蝕刻工藝介紹很詳細(xì)，你可以去了解一下。

什么是蝕刻工藝

4，刻蝕工藝和烤漆工藝區(qū)別在哪

處理方式和效果。1、處理方式?？涛g工藝是通過化學(xué)腐蝕或機械切削等方式，將材料表面的一部分物質(zhì)去除，形成凹凸不平的圖案或文字?？酒峁に噭t是將一層漆涂在被處理材料表面，將其放入烤箱中進(jìn)行高溫加熱，使漆涂層完全固化。2、效果?？涛g工藝可以在金屬表面形成深淺不一的圖案，表面質(zhì)感好，而且不會因為顏色褪色或掉落等問題。烤漆工藝不僅可以應(yīng)用于金屬表面，還可以應(yīng)用于塑料、玻璃、陶瓷等表面，而且可以形成平整、光滑、耐磨、防腐等特性的表面。

5，蝕刻工藝是什么和沖壓對比具備哪些優(yōu)勢

蝕刻是對材料有規(guī)則，有選擇的的腐蝕過程，不同材料有這不同的腐蝕液，表面一般經(jīng)過印刷工藝制作圖形，，工業(yè)常規(guī)用來制作一些金屬貼片、銘牌、以及電子產(chǎn)品的線路，，和沖壓對比兩者不相關(guān)聯(lián)。。。。
簡單的講蝕刻工藝是沖壓工藝的延伸，沖壓是開模具沖，但隨著工業(yè)發(fā)展，對零部件的精度要求越來越高，沖壓工藝已不能解決和滿足生產(chǎn)的發(fā)展和需要，隨之也就有了蝕刻工藝，蝕刻也稱為光化學(xué)蝕刻，或光化學(xué)腐蝕。沖壓工藝的特點：模具費用高、時間長、精度低，批量大時成本低；蝕刻工藝：樣品制板費用低、交期快、精度高，批量生產(chǎn)成本相對沖壓要高。

6，為何說刻蝕工藝在微加工工藝中是必不可少的步驟

目前越來越多的微加工中材料多為硅、石英等，硬度高、不導(dǎo)電，性脆，導(dǎo)致普通的機械加工無能為力，只能采用光刻、超聲波、激光等手段來加工，但成本最低、工藝簡單、應(yīng)力最小的還屬腐蝕工藝?？涛g工藝；把未被抗蝕劑掩蔽的薄膜層除去，從而在薄膜上得到與抗蝕劑膜上完全相同圖形的工藝。在集成電路制造過程中，經(jīng)過掩模套準(zhǔn)、曝光和顯影，在抗蝕劑膜上復(fù)印出所需的圖形，或者用電子束直接描繪在抗蝕劑膜上產(chǎn)生圖形，然后把此圖形精確地轉(zhuǎn)移到抗蝕劑下面的介質(zhì)薄膜（如氧化硅、氮化硅、多晶硅）或金屬薄膜（如鋁及其合金）上去，制造出所需的薄層圖案?？涛g就是用化學(xué)的、物理的或同時使用化學(xué)和物理的方法，有選擇地把沒有被抗蝕劑掩蔽的那一部分薄膜層除去，從而在薄膜上得到和抗蝕劑膜上完全一致的圖形。 刻蝕技術(shù)主要分為干法刻蝕與濕法刻蝕。干法刻蝕主要利用反應(yīng)氣體與等離子體進(jìn)行刻蝕；濕法刻蝕主要利用化學(xué)試劑與被刻蝕材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行刻蝕。在半導(dǎo)體制造中有兩種基本的刻蝕工藝：干法刻蝕和濕法腐蝕。干法刻蝕是把硅片表面曝露于氣態(tài)中產(chǎn)生的等離子體，等離子體通過光刻膠中開出的窗口，與硅片發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)（或這兩種反應(yīng)），從而去掉曝露的表面材料。干法刻蝕是亞微米尺寸下刻蝕器件的最重要方法。而在濕法腐蝕中，液體化學(xué)試劑（如酸、堿和溶劑等）以化學(xué)方式去除硅片表面的材料。濕法腐蝕一般只是用在尺寸較大的情況下（大于3微米）。濕法腐蝕仍然用來腐蝕硅片上某些層或用來去除干法刻蝕后的殘留物?；竟に囈蟆±硐氲目涛g工藝必須具有以下特點：①各向異性刻蝕，即只有垂直刻蝕，沒有橫向鉆蝕。這樣才能保證精確地在被刻蝕的薄膜上復(fù)制出與抗蝕劑上完全一致的幾何圖形；②良好的刻蝕選擇性，即對作為掩模的抗蝕劑和處于其下的另一層薄膜或材料的刻蝕速率都比被刻蝕薄膜的刻蝕速率小得多，以保證刻蝕過程中抗蝕劑掩蔽的有效性，不致發(fā)生因為過刻蝕而損壞薄膜下面的其他材料；③加工批量大，控制容易，成本低，對環(huán)境污染少，適用于工業(yè)生產(chǎn)。

7，關(guān)于蝕刻技術(shù)

蝕刻是將材料使用化學(xué)反應(yīng)或物理撞擊作用而移除的技術(shù)。 蝕刻技術(shù)可以分為『濕蝕刻』(wet etching)及『干蝕刻』(dry etching)兩類。在濕蝕刻中是使用化學(xué)溶液，經(jīng)由化學(xué)反應(yīng)以達(dá)到蝕刻的目的，而干蝕刻通常是一種電漿蝕刻(plasma etching)，電漿蝕刻中的蝕刻的作用，可能是電漿中離子撞擊芯片表面的物理作用，或者可能是電漿中活性自由基(Radical)與芯片表面原子間的化學(xué)反應(yīng)，甚至也可能是這兩者的復(fù)合作用。 在航空、機械、化學(xué)工業(yè)中，蝕刻技術(shù)廣泛地被使用于減輕重量(Weight Reduction)儀器鑲板，名牌及傳統(tǒng)加工法難以加工之薄形工件等之加工。在半導(dǎo)體制程上，蝕刻更是不可或缺的技術(shù)。

8，半導(dǎo)體光刻工藝之刻蝕干法刻蝕

濕法腐蝕的優(yōu)點在于可以控制腐蝕液的化學(xué)成分，使得腐蝕液對特定薄膜材料的腐蝕速率遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于其他材料的腐蝕速率，從而提高腐蝕的選擇性。但是，由于濕法腐蝕的化學(xué)反應(yīng)是各向同性的，因而位于光刻膠邊緣下邊的薄膜材料就不可避免的遭到腐蝕，這就使得濕法腐蝕無法滿足ULSI工藝對加工精細(xì)線條的要求。所以相對于各向同性的濕法腐蝕，各向異性的干法刻蝕就成為了當(dāng)前集成電路技術(shù)中刻蝕工藝的主流。 一、干法刻蝕的原理 干法刻蝕是指利用等離子體激活的化學(xué)反應(yīng)或者是利用高能離子束轟擊去除物質(zhì)的方法。因為在刻蝕中并不使用溶液，所以稱之為干法刻蝕。干法刻蝕因其原理不同可分為兩種，一種是利用輝光放電產(chǎn)生的活性粒子與需要刻蝕的材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)形成揮發(fā)性產(chǎn)物完成刻蝕，也稱為等離子體刻蝕。第二種是通過高能離子轟擊需要刻蝕的材料表面，使材料表面產(chǎn)生損傷并去除損傷的物理過程完成刻蝕，這種刻蝕是通過濺射過程完成的，也稱為濺射刻蝕。上述兩種方法的結(jié)合就產(chǎn)生了第三種刻蝕方法，稱為反應(yīng)離子刻蝕（簡稱RIE）。 在干法刻蝕中，縱向上的刻蝕速率遠(yuǎn)大于橫向的刻蝕速率。這樣，位于光刻膠邊緣下邊的材料，由于受到光刻膠的保護(hù)就不會被刻蝕。不過，在干法刻蝕的過程中，離子會對硅片上的光刻膠和無保護(hù)的薄膜同時進(jìn)行轟擊刻蝕，其刻蝕的選擇性就比濕法刻蝕差（所謂的選擇性是指刻蝕工藝對刻蝕薄膜和其他材料的刻蝕速率的比值，選擇性越高，表示刻蝕主要是在需要刻蝕的材料上進(jìn)行）。 在等離子體中存在有離子、電子和游離基（游離態(tài)的原子、分子或原子團(tuán)）等，這些游離態(tài)的原子、分子或原子團(tuán)等活性粒子，具有很強的化學(xué)活性，如果在這種等離子體中放入硅片，位于硅片表面上的薄膜材料原子就會與等離子體中的激發(fā)態(tài)游離基發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成揮發(fā)性的物質(zhì)，從而使薄膜材料受到刻蝕，這就是等離子體刻蝕的原理和過程。因為等離子體刻蝕主要是通過化學(xué)反應(yīng)完成的，所以具有比較好的選擇性，但是各向異性就相對較差。 在濺射刻蝕過程中，等離子體的高能離子射到硅片表面上的薄膜表面時，通過碰撞，高能離子與被碰撞的原子之間就會發(fā)生能量和動量的轉(zhuǎn)移，從而使被撞原子受到擾動。如果轟擊離子傳遞給被撞原子的能量比原來的結(jié)合能（從幾個eV到幾十個eV）還要大，就會使被撞原子脫離原來的位置飛濺出來，產(chǎn)生濺射現(xiàn)象。例如，輝光放電中產(chǎn)生的氬離子，其能量高達(dá)500eV以上，這種高能離子束轟擊硅片上的薄膜表面就會形成濺射刻蝕。濺射刻蝕的優(yōu)點是各向異性刻蝕，而且效果很好，但是對刻蝕的選擇性相對較差。 反應(yīng)離子刻蝕是一種介于濺射刻蝕與等離子體刻蝕之間的干法刻蝕技術(shù)。在反應(yīng)離子刻蝕中，同時利用了物理濺射和化學(xué)反應(yīng)的刻蝕機制。反應(yīng)離子刻蝕與濺射刻蝕的主要區(qū)別是，反應(yīng)離子刻蝕使用的不是惰性氣體，而是與等離子體刻蝕所使用的氣體相同。由于在反應(yīng)離子刻蝕中化學(xué)和物理作用都有助于實現(xiàn)刻蝕，因此就可以靈活的工作條件以求獲得最佳的刻蝕效果。舉例來說，如果某種氣體的等離子體只與Si起化學(xué)反應(yīng)，由于化學(xué)反應(yīng)阻擋層SiO2的存在，就可以得到良好的Si/SiO2刻蝕速率比，從而保證刻蝕選擇性的要求。反應(yīng)離子刻蝕的缺點在于刻蝕重點難以檢測。 綜上所述，等離子體刻蝕和濺射刻蝕之間并沒有明顯的界限，一般來說，在刻蝕中物理作用和化學(xué)反應(yīng)都可以發(fā)生。我們分析反應(yīng)離子刻蝕、等離子體刻蝕和濺射刻蝕之間的關(guān)系可以看到：在反應(yīng)離子刻蝕中，物理和化學(xué)作用都特別重要；在等離子體刻蝕中，物理效應(yīng)很弱，主要是化學(xué)反應(yīng)；而在濺射刻蝕中，幾乎是純物理作用。比較這三種刻蝕技術(shù)我們還可以發(fā)現(xiàn)，它們都是利用低壓狀態(tài)下（約0.01—133Pa）氣體放電來形成等離子體作為干法刻蝕的基礎(chǔ)，其區(qū)別是放電條件、使用氣體的類型和所用反應(yīng)系統(tǒng)的不同?？涛g反應(yīng)的模式取決于刻蝕系統(tǒng)的壓力、溫度、氣流、功率和相關(guān)的可控參數(shù)。目前，在集成電路工藝過程中廣泛使用的是反應(yīng)離子技術(shù)。下面簡要介紹采用干法刻蝕對集成電路制造中常用材料的刻蝕情況。 二、二氧化硅和硅的干法刻蝕 二氧化硅在集成電路工藝中的應(yīng)用非常廣泛，它可以作為隔離MOSFET的場氧化層，或者是MOSFET的柵氧化層，也可以作為金屬間的介電材料，直至作為器件的最后保護(hù)層。因此，在集成電路工藝中對SiO2的刻蝕是最為頻繁的。在ULSI工藝中對二氧化硅的刻蝕通常是在含有氟化碳的等離子體中進(jìn)行。早期刻蝕使用的氣體為四氟化碳（CF4），現(xiàn)在使用比較廣泛的氣體主要有CHF3、C2F4、SF4，其目的都是用來提供碳原子核和氟原子與SO2進(jìn)行反應(yīng)。以CF4為例，當(dāng)CF4與高能量電子（約10eV以上）碰撞時，就會產(chǎn)生各種離子、原子團(tuán)、原子和游離基。其中產(chǎn)生氟游離基和CF3分子的電離反應(yīng)。氟游離基可以與SiO, 和Si 發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。反應(yīng)將生成具揮發(fā)性的四氟化硅（SiF4)。 CF4+e——CF3 十F(游離基）＋e SiO2+4F——SiF4(氣）＋02 Si+4F——SiF4(氣） 在ULSI工藝中對SiO2 的干法刻蝕主要是用于刻蝕接觸窗口，以MOSFET的接觸窗口刻蝕為例。在MOSFET的上方覆蓋有SiO2 層（通常是硼磷硅玻璃，簡稱BPSG), 為了實現(xiàn)金屬層與 MOSFET的源／漏極之間的接觸，需要刻蝕掉位于 MOSFET源／漏極上方的SiO2。為了使金屬與 MOSFET源／漏極能夠充分接觸，源／漏極上方的SiQ2必須徹底清除。但是在使用CF4等離子體對SiO2進(jìn)行刻蝕時，等離子體在刻蝕完 SiO2之后，會繼續(xù)對硅進(jìn)行刻蝕。因此，在刻蝕硅上的二氧化硅時，必須認(rèn)真考慮刻蝕的選擇性問題。 為了解決這一問題，在CF4 等離子體中通常加人一些附加的氣體成份，這些附加的氣體成份可以影響刻蝕速度、刻蝕的選擇性、均勻性和刻蝕后圖形邊緣的剖面效果。 在使用CF4對硅和二氧化硅進(jìn)行等離子刻蝕時，如果在CF4的等離子體中加人適量的氧氣，氧氣也同樣被電離。其中，氧原子將與CF4反應(yīng)生成CO和CO2 , 以及少量的COF2 ,另一方面，氟原子在與SiO2反應(yīng)的同時，還與CF4原子團(tuán)（x≤3)結(jié)合而消耗掉。在純CF4等離子體中，由于存在使氟原子消耗的反應(yīng)，造成氟原子的穩(wěn)態(tài)濃度比較低，所以刻蝕的速度也比較慢。如果加入氧，則氧可與CFx原子團(tuán)形成COF2 , CO和CO2, 造成CF, 原子團(tuán)耗盡，從而減少了氟原子的消耗，進(jìn)而使得CFx等離子體內(nèi)的氟原子數(shù)對碳原子數(shù)的比例上升，其結(jié)果是氟原子的濃度增加，從而加快SiO2 的刻蝕速度。 對于CF, 刻蝕Si薄膜，也有相同的情況。在CF4刻蝕二氧化硅的過程中，氧的組分大約占20%時刻蝕的速度達(dá)到最大值。而使用CF4刻蝕硅，刻蝕速度最大時氧的組分大約占12% 。繼續(xù)增加氧的組分，刻蝕速度將會下降，而且硅刻蝕速度的下降程度比刻蝕二氧化硅快。對于刻蝕 SiO2而言，氧的組分達(dá)到23%之前，刻蝕速度都是增加的，在達(dá)到氧組分臨界值之后，由于氟原子濃度被氧沖淡，刻蝕速度開始下降。另一方面，由干于反應(yīng)是在薄膜表面進(jìn)行的，在刻蝕硅的情況下，氧原子傾向于吸附在Si的表面上，這樣就部分地阻擋了氟原子加人反應(yīng)。隨著更多氧的吸附，對Si的刻蝕影響進(jìn)一步增加。而在刻蝕二氧化硅時就不存在類似的效應(yīng)。因為等效地看，SiO2的表面一開始就被氧原子所包圍。因此，對硅的刻蝕速度最大時，其氧氣的組分要小于刻蝕 SiO2的情況。 如果在CF4等離子體中加人氫，情況就會完全不同。在反應(yīng)離子刻蝕二氧化硅的過程中，在相當(dāng)?shù)偷臍鈮合录哟髿涞慕M分，二氧化硅的刻蝕速度隨氫的組分的增加而緩慢減小，這種情況可以持續(xù)到氫的組分大約占40%.而對于硅的刻蝕來說，刻蝕速度隨氫組分的增加快速下降，當(dāng)氫的組分大于40%時，對Si的刻蝕將停止。在CF4等離子體中加人氫對刻蝕的影響情況。 我們可以通過CF4等離子體刻蝕Si和SiO2的化學(xué)反應(yīng)機制來解釋這一現(xiàn)象。在刻蝕Si的過程中，氟原子與氫原子發(fā)生反應(yīng)，從而使氫原子的濃度下降，這樣等離子體中碳的含量升高，刻蝕反應(yīng)就會被生成高分子聚合物的反應(yīng)所代替，這就減小了對Si的刻蝕速度。另一方面，CFx(x≤3)原子團(tuán)也可以與Si反應(yīng)，生成揮發(fā)性的 SiF, 但是反應(yīng)剩余的碳原子會吸附在Si的表面上，這些碳原子就會妨礙后續(xù)反應(yīng)的進(jìn)行。對于刻蝕SiO2的情況，氟原子也會與氫原子發(fā)生反應(yīng)，氫原子的濃度下降也使SiO2的刻蝕速度減緩。面與刻蝕Si的情況不同的是，在CFx(x≤3)原子團(tuán)與SiO2反應(yīng)生成揮發(fā)性的SiF4的同時，CFx(X<3)原子團(tuán)中的碳原子可以與二氧化硅中的氧原子結(jié)合，生成CO, CO2以及COF2氣體，因此SiO2刻蝕速度的減緩程度要小于刻蝕Si的情況。在氫濃度超過40%以后，由于大量的氟原子與氫反應(yīng)，CF4等離子體中的碳濃度開始上升，這也會在二氧化硅的表面形成高分個聚合物，從而使SiO2的刻蝕速度下降。 總的來看，在CF4等離子體中添加其他氣體成份可影響等離子體內(nèi)氟原子與碳原予的比例，簡稱F/C比。如果F/C比比較高（在CF4等離子體中添加氧氣）， 其影響傾向于加快刻蝕。反之，如果F/C比比較低（在CF4等離子體中添加氫氣）， 刻蝕過程傾向于形成高分子聚合物薄膜。 根據(jù)上述研究，可以通過在CF4等離子體中加人其他氣體成份的方法，來解決選擇性刻蝕 SiO2/Si的問題。如果CF4等離子體中O2的含量增加，刻蝕 Si 和刻蝕 SiO2的速度都加快，并且Si刻蝕速度的加快程度要大于刻蝕 SiO2的情況。因此，在CF4等離子體中加人O2將導(dǎo)致 SiO2/Si 刻蝕的選擇性變差。在CF4等離子體中加人氫氣對 SiO2的刻蝕影響不大，但是可以減小對Si的刻蝕速度。這說明在CF4等離子體中加人適量的氫氣，將可以加強SiO2/Si刻蝕的選擇性。 在當(dāng)前集成電路工藝的干法刻蝕中，通常使用CHF3等離子體來進(jìn)行SiO2的刻蝕。有時在刻蝕的過程中還要加人少量的氧氣來提高刻蝕的速度。此外，SF6和NF3可以用來做為提供氟原子的氣體。因為SF6和NF3中不含碳原子，所以不會在Si的表面形成高分子聚合物薄膜。 三、Si3N4的干法刻蝕 在ULSI工藝中，Si3N4的用途主要有兩種：一種是在二氧化硅層上通過LPCVD 淀積Si3N4薄膜，然后經(jīng)過光刻和干法刻蝕形成圖形，做為接下來氧化或擴(kuò)散的掩蔽層，但是并不成為器件的組成部分。這類Si3N4薄膜可以使用CF4, CF4(加O2, SF6和NF3)的等離子體刻蝕。另一種是通過 PECVD 淀積Si3N4做為器件保護(hù)層，這層 Si3N4 在經(jīng)過光刻和干法刻蝕之后，氮化硅下面的金屬化層露了出來，就形成了器件的壓焊點，然后就可以進(jìn)行測試和封裝了。對于這種Si3N4薄膜，使用CF4-O2等離子體或其他含有F原子的氣體等離子體進(jìn)行刻蝕就可以滿足要求。 實際上用于刻蝕SiO2的方法，都可以用來刻蝕 Si3N4.由于Si-N鍵的結(jié)合能介于Si-0鍵與 Si-Si鍵之間，所以氮化硅的刻蝕速度在刻蝕 SiO2和刻蝕Si之間。這樣，如果對Si3N4/SiO, 的刻蝕中使用 CF4或是其他含氟原子的氣體等離子體，對Si3N4/SiO2的刻蝕選擇性將會比較差。如果使用 CHF3等離子體來進(jìn)行刻蝕，對SiO2/Si的刻蝕選擇性可以在10以上，而對Si3N4/Si的選擇性則只有3~5左右，對 Si3N4/SiO2的選擇性只有2~4左右。 刻蝕速率R是干法刻蝕的主要參數(shù)，刻蝕速率低，易于控制，但不適合實際生產(chǎn)要求。對于ULSI制造工藝，要有足夠的刻蝕速率，且能重復(fù)、穩(wěn)定的運用于生產(chǎn)中。這一節(jié)討論幾個影響刻蝕速率的主要因素。 四、離子能量和入射角 因為濺射刻蝕是利用物理濺射現(xiàn)象來完成的，所以，刻蝕速率由濺射率、離子束人射角和入射流密度決定，濺射率S定義為一個人射離子所能濺射出來的原子數(shù)。離子能量達(dá)到某一閾值能量以后（大約20 eV), 才能產(chǎn)生濺射，要想得到實用的濺射刻蝕速率，離子能量必須比闕值能量大得多（達(dá)幾百eV以上）。在刻蝕工藝中離子的能量一般≤2keV, 在這 個能量范圍內(nèi)，大多數(shù)材料的濺射率隨離子能量的增加單調(diào)上升，當(dāng)離子能量達(dá)到一定程度之后，刻蝕速率隨能量的增加是緩慢的。對于·ULSI所用的材料，Ar+離子能量為500eV 時，濺射率的典型值為0. 5~1. 5. 離子人射角表示離子射向襯底表面的角度（垂直于表面人射時，), 它是濺射率的敏感函數(shù)。當(dāng)人射角大于零并增大時，襯底原子脫離表面飛出的幾率增大，但是當(dāng)人射角超過某一值時，在表面反射的離子增多，濺射率下降。人射角從零逐漸增加，S值也逐漸增大，在某一角度0-0max時，濺射率達(dá)到最大值，隨后又逐漸減小，當(dāng)0=90時，濺射率減小到零，即S=0. 在等離子體刻蝕和反應(yīng)離子刻蝕中，濺射對刻蝕速率的貢獻(xiàn)很小，更重要的是離子與材料表面之間的化學(xué)反應(yīng)。但實驗證明，由等離子體產(chǎn)生的中性粒子與固體表面之間的作用將加速反應(yīng)，這種離子加速反應(yīng)在許多干法蝕工藝中都起著重要作用。圖8. 32是離子加速刻蝕的例子，圖中分別給出Ar+和XeF2離子束射向硅表面的情況，每種離子束單獨人射時，刻蝕速率都相當(dāng)?shù)?。Ar+離子束是物理濺射刻蝕，XeF2解離為Xe 和兩個F原子，然后，F(xiàn)原子自發(fā)地和硅反應(yīng)形成揮發(fā)性氟化硅。當(dāng)450 eV的Ar+離子束和XeF2氣體同時人射時，刻蝕速率非常高，大約為兩種離子束單獨刻蝕速率總和的8倍。 圖8. 33 表示的是離子加速反應(yīng)的另一個例子，圖中給出的是有Ar+存在時，CI2與硅的反應(yīng)。與F原子不同，Cl2不能自發(fā)地刻蝕硅，當(dāng)用450eV的Ar+離子束和Cl2同時射向表面時，硅被刻蝕，而且刻蝕速率比 Ar +濺射的刻蝕速率高得多。由圖中可以看到，約轟擊220秒時加人CI2氣，刻蝕速率發(fā)生躍變，這是由于大量氯的存在所引起的。有幾種可以解釋離子加速反應(yīng)的機理。① 離子轟擊將在襯底表面產(chǎn)生損傷或缺陷，加速了化學(xué)反應(yīng)過程；②離子轟擊可直接離解反應(yīng)劑分子（例如XeF2或Cl2); ③離子轟擊可以清除表面不揮發(fā)的殘余物質(zhì)。對這些機理及它們的相對重要性的研究仍舊是一個重要課題，并有所爭論。 在上述的第一種情況中（XeF2十Si), 沒有離子轟擊時，離解的F原子可自發(fā)地刻蝕硅，但刻蝕速率低，在高能離子轟擊下，提高了總刻蝕速率；在第二種情況下，沒有高能離子轟擊，（Cl2+Si)是不發(fā)生反應(yīng)的。我們稱前者為離子增強刻蝕；后一種情況稱為離子感應(yīng)刻蝕。 這兩個例子說明，離子束刻蝕情況是與物過程有關(guān)的，并不是惰性氣體離子的化學(xué)反應(yīng)的貢獻(xiàn)。在（XeF2十Si)和（Cl2+Si)的加速反應(yīng)中，若離子能量為1keV時，Ar+, Ne+和He+離子的加速作用依次為Ar+>Ne+>He+。大量的研究結(jié)果表明，這些離子的加速作用與動量轉(zhuǎn)移有關(guān)。但是，在CF4及其有關(guān)氣體的等離子體刻蝕中，情況又不一樣，這里離子本身就含有反應(yīng)劑（例如CF3+）。在用XeF2刻蝕Si，并同時進(jìn)行離子轟擊的情況下，若用CF3+代替Ar+進(jìn)行轟擊，其刻蝕速率基本上不發(fā)生變化。因此，高能離子通過物理過程可以增強反應(yīng)過程，與離子的化學(xué)反應(yīng)無關(guān)。 對于反應(yīng)離子刻蝕，等離子體中產(chǎn)生的主要是中性反應(yīng)物，這些中性反應(yīng)物先吸附于固體表面，再與表面原子反應(yīng)，形成的反應(yīng)物再解析成揮發(fā)性物質(zhì)，整個反應(yīng)可有等離子體中的高能離子誘發(fā)并加速。當(dāng)然，高能離子提高反應(yīng)速率的程度取決于所用的氣體，材料和工藝參數(shù)的選取。 五、氣體成份氣體成份在等離子體刻蝕或反應(yīng)離子到蝕中是影響刻蝕速率和選擇性的關(guān)鍵因素，表8、1是VLSI制造中常用材料的一些代表性刻蝕氣體。由表8.1可見，除了去除光削膠和刻蝕有機質(zhì)之外，VLSI中主要使用鹵素氣體。選擇氣體的主要依據(jù)是，在等離子刻蝕溫度(室溫附近)下，它們是否能和剝蝕材料形成揮發(fā)性或準(zhǔn)揮發(fā)性鹵化物，由于含鹵氣體能相當(dāng)容易地劑蝕VLSI所用的無機材料，而且工藝危害也很小，所以，鹵化毒氣體占有主要優(yōu)勢。 在反應(yīng)刻蝕中，經(jīng)常使用的是含多種成份的混合氣體，這些混合氣體由一種主要氣體加入一種或幾種添加劑組成，添加劑的作用是改善刻蝕速率、選擇性、均勻性和刻蝕剖面。例如，在刻蝕Si和SiO2時，使用CF4為主的混合氣體， 六、氣體流速 氣體流速決定反應(yīng)劑的有效供給程度。反應(yīng)劑的實際需要取決于有效反應(yīng)物質(zhì)產(chǎn)生與消耗之間的平衡過程，刻蝕劑損失的主要機制是漂移、擴(kuò)散、復(fù)合以及附著和輸運。 在一般工作條件中，氣體流速射到蝕邃率R的影響不大，在極端情況下，可以觀察到氣體液邃的影響，例如，詼邃很小，刻蝕速率受反應(yīng)劑供給量的限制1相反，當(dāng)流邃很大時，輸運成為反應(yīng)劑損失的主要原因。是否發(fā)生輸出損失取決于泵速、氣體和反應(yīng)器內(nèi)的材料，在一般情況下，活性反應(yīng)劑的壽命根短，流速的影響不必考慮}當(dāng)活性劑的壽命較長(例如F原子)時，流速對刻蝕速率R產(chǎn)生影響，由圖8.34可見，R-1是流速的線性函數(shù)，這與反應(yīng)劑滯留時間與流速的關(guān)系一致，說明在所示的條件下，活性劑的壽命由輸運損失決定。 七、溫度在反應(yīng)剝蝕中，M度對刻蝕速率的影響主要是通過化學(xué)反應(yīng)j直率體現(xiàn)的。為獲得均勻、重復(fù)的刻蝕速率，必須認(rèn)真控制襯底溫度，等離子體加熱是襯底溫度上升的主要原因；此外，刻蝕過程的放熱效應(yīng)也不可忽視。 八、壓力、功率密度和頻率 壓力、功率密度和頻率都是獨立的工藝參數(shù)，但在實際中，它們各自對刻蝕工藝的影響是難以預(yù)計的。壓力和頻率較低，而功率密度較高，可以提高電子能量和人射離子的能量，增加功率也可提高等離子體中活性劑和離子的密度。因此，在離子加速反應(yīng)刻蝕中，降低壓力或頻率，或增加功率密度，可以獲得更好的各向異性刻蝕。 一般刻蝕速率單調(diào)地隨功率而增加。由于外加功率幾乎都要轉(zhuǎn)變?yōu)闊崃?，因此，在功率密度板高時，樣品溫度升高，需要考慮襯底散熱，否則，會造成有害的影響。 系統(tǒng)壓力對到蝕速率的影響，隨刻蝕材料及氣體的不同而有明顯的差異。隨著系統(tǒng)壓力増加，刻蝕速率增大，選擇合適的刻蝕條件可以獲得最大的刻恤速率。 頻率主要是通過離子能量面影響到蝕速率。放電的工作電壓障頻率的降低而增加，因而離子的轟擊能量在低頻下將比高頻下的高，又因為刻蝕速率與您轟擊能量成正比，所以，在低頻下能獲得比較高的劃蝕速率。 九、負(fù)載效應(yīng) 在反應(yīng)刻蝕的過程中，刻蝕的速率往往隲刻蝕面積的增大而減小，這種現(xiàn)象稱為負(fù)載效應(yīng)。當(dāng)反應(yīng)劑與剝蝕材料的反應(yīng)迅速時，容易產(chǎn)生負(fù)戦效應(yīng)。如果刻蝕是反應(yīng)劑的主要損失機制，則刻蝕材料的表面積越大，反應(yīng)劑的消耗速率就越快?；钚晕镔|(zhì)的產(chǎn)生率由工藝參數(shù)(例如壓力、功率、頻率等)決定，與到蝕材料的多少無關(guān)、這樣，反應(yīng)刑的平衡濃度可由產(chǎn)生率和損失率之差決定，在反應(yīng)離子刻蝕的過程中，刻蝕速率只與被刻蝕的面積成反比，刻蝕的速率R隨被刻蝕的面積的増大而減小。這說明在一次刻蝕的過程中，需要刻蝕的硅片數(shù)目越多，由于反應(yīng)原子和原子團(tuán)的消耗，整體的刻蝕速率就越慢。若等離子體中反應(yīng)刑的壽命很短，負(fù)載效應(yīng)很小就可以忽略，反應(yīng)劑的損失機構(gòu)主要由刻蝕消耗所決定。 在集成電路工藝中，負(fù)載效應(yīng)的出現(xiàn)，將影響圖形尺寸的精確控制，因為，隨著刻蝕到達(dá)終點，被腐材料的表面積迅速減小，此時的刻蝕速率就會比正常劃蝕速率高得多，不但進(jìn)行過刻蝕，而且也加速了倒向刻蝕，給條寬的控制造成困難。 從某種意義上說，負(fù)載效應(yīng)是一種宏觀過程，反應(yīng)室中某個硅片的存在將影響另一硅片的刻蝕速率，這就意味著等離子體中反應(yīng)劑的輸運過程非常迅速，以致等離子體中的反應(yīng)劑并不存在多大的濃度梯度。當(dāng)然，被多打蟲圖形的尺寸和密度不同，也會影響刻蝕速率，這可能是由于反應(yīng)速率不同，引起反應(yīng)劑的局部濃度梯度而造成的。

9，蝕刻具體工藝如何

1 兩面分別蝕刻較方便，同時蝕刻麻煩些。2 簡單平面＋幾何圖案時，可以用更快的干刻方法。3 具體工藝主要與操作細(xì)節(jié)有關(guān)，文字不便表達(dá)。4 否則，在網(wǎng)上收集點東西都可以做高工教授了。
蝕刻工藝的具體過程是通過曝光顯影工序、將產(chǎn)品的圖形轉(zhuǎn)移到金屬鋼片上，將要蝕刻區(qū)域的保護(hù)，不要的區(qū)域除去保護(hù)膜裸露出金屬部分，再用化學(xué)藥水溶液起到腐蝕的作用，形成凹凸半刻或者鏤空成型的效果?！　∥g刻工藝最早可用來制造銅版、鋅版等印刷凹凸版，也廣泛地被使用于減輕重量儀器鑲板，銘牌及傳統(tǒng)加工法難以加工之薄形工件等的加工；經(jīng)過不斷改良和工藝設(shè)備發(fā)展，亦可以用于航空、機械、化學(xué)工業(yè)中電子薄片零件精密蝕刻產(chǎn)品的加工，特別在半導(dǎo)體制程上，蝕刻更是不可或缺的技術(shù)。
那要看是哪一種蝕刻工藝有的工藝可以我所知道的在鋼表面刻字的最簡單的方法只要有24V-2A電源、食鹽水、蠟紙和簽字筆就可以。

10，銅器蝕刻方法

蝕刻技術(shù)屬于感光化學(xué)技術(shù)領(lǐng)域, 是用光刻腐蝕加工薄形精密金屬制品的一種方法。其基本原理是利用化學(xué)感光材料的光敏特性, 在基體金屬基片兩面均勻涂敷感光材料采用光刻方法, 將膠膜板上柵網(wǎng)產(chǎn)顯形狀精確地復(fù)制到金屬基片兩面的感光層掩膜上通過顯影去除未感光部分的掩膜, 將裸露的金屬部分在后續(xù)的加工中與腐蝕液直接噴壓接觸而被蝕除, 最終獲取所需的幾何形狀及高精度尺寸的產(chǎn)品技術(shù)蝕刻技術(shù) 最早的蝕刻技術(shù)是利用特定的溶液與薄膜間所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)來去除薄膜未被光阻覆蓋的部分，而達(dá)到蝕刻的目的，這種蝕刻方式也就是所謂的濕式蝕刻。因為濕式蝕刻是利用化學(xué)反應(yīng)來進(jìn)行薄膜的去除，而化學(xué)反應(yīng)本身不具方向性，因此濕式蝕刻過程為等向性，一般而言此方式不足以定義3微米以下的線寬，但對于3微米以上的線寬定義濕式蝕刻仍然為一可選擇采用的技術(shù)。 濕式蝕刻之所以在微電子制作過程中被廣泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高產(chǎn)能及優(yōu)越的蝕刻選擇比等優(yōu)點。但相對于干式蝕刻，除了無法定義較細(xì)的線寬外，濕式蝕刻仍有以下的缺點：1) 需花費較高成本的反應(yīng)溶液及去離子水；2) 化學(xué)藥品處理時人員所遭遇的安全問題；3) 光阻附著性問題；4) 氣泡形成及化學(xué)蝕刻液無法完全與晶圓表面接觸所造成的不完全及不均勻的蝕刻；5) 廢氣及潛在的爆炸性。 濕式蝕刻過程可分為三個步驟：1) 化學(xué)蝕刻液擴(kuò)散至待蝕刻材料之表面；2) 蝕刻液與待蝕刻材料發(fā)生化學(xué)反應(yīng)； 3) 反應(yīng)后之產(chǎn)物從蝕刻材料之表面擴(kuò)散至溶液中，并隨溶液排出(3)。三個步驟中進(jìn)行最慢者為速率控制步驟，也就是說該步驟的反應(yīng)速率即為整個反應(yīng)之速率。 大部份的蝕刻過程包含了一個或多個化學(xué)反應(yīng)步驟，各種形態(tài)的反應(yīng)都有可能發(fā)生，但常遇到的反應(yīng)是將待蝕刻層表面先予以氧化，再將此氧化層溶解，并隨溶液排出，如此反復(fù)進(jìn)行以達(dá)到蝕刻的效果。如蝕刻硅、鋁時即是利用此種化學(xué)反應(yīng)方式。 濕式蝕刻的速率通?？山逵筛淖?nèi)芤簼舛燃皽囟扔枰钥刂啤Ｈ芤簼舛瓤筛淖兎磻?yīng)物質(zhì)到達(dá)及離開待蝕刻物表面的速率，一般而言，當(dāng)溶液濃度增加時，蝕刻速率將會提高。而提高溶液溫度可加速化學(xué)反應(yīng)速率，進(jìn)而加速蝕刻速率。 除了溶液的選用外，選擇適用的屏蔽物質(zhì)亦是十分重要的，它必須與待蝕刻材料表面有很好的附著性、并能承受蝕刻溶液的侵蝕且穩(wěn)定而不變質(zhì)。而光阻通常是一個很好的屏蔽材料，且由于其圖案轉(zhuǎn)印步驟簡單，因此常被使用。但使用光阻作為屏蔽材料時也會發(fā)生邊緣剝離或龜裂的情形。邊緣剝離乃由于蝕刻溶液的侵蝕，造成光阻與基材間的黏著性變差所致。解決的方法則可使用黏著促進(jìn)劑來增加光阻與基材間的黏著性，如Hexamethyl-disilazane (HMDS)。龜裂則是因為光阻與基材間的應(yīng)力差異太大，減緩龜裂的方法可利用較具彈性的屏蔽材質(zhì)來吸收兩者間的應(yīng)力差。 蝕刻化學(xué)反應(yīng)過程中所產(chǎn)生的氣泡常會造成蝕刻的不均勻性，氣泡留滯于基材上阻止了蝕刻溶液與待蝕刻物表面的接觸，將使得蝕刻速率變慢或停滯，直到氣泡離開基材表面。因此在這種情況下會在溶液中加入一些催化劑增進(jìn)蝕刻溶液與待蝕刻物表面的接觸，并在蝕刻過程中予于攪動以加速氣泡的脫離。
文章TAG：刻蝕工藝金屬鋁刻蝕工藝簡介

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