微纳加工 | 干法刻蚀工艺介绍

刻蚀技术分为:湿法刻蚀和干法刻蚀

湿法刻蚀分为:化学刻蚀和电解刻蚀

干法刻蚀分为:等离子体刻蚀、离子束溅射刻蚀、反应离子刻蚀

干法刻蚀是用等离子体化学活性较强的性质进行薄膜刻蚀的技术。

根据使用离子的刻蚀机理,干法刻蚀分为三种:物理性刻蚀、化学性刻蚀、物理化学性刻蚀。其中物理性刻蚀又称为溅射刻蚀,方向性很强,可以做到各向异性刻蚀,但不能进行选择性刻蚀。化学性刻蚀利用等离子体中的化学活性原子团与被刻蚀材料发生化学反应,从而实现刻蚀目的。由于刻蚀的核心还是化学反应,因此刻蚀的效果和湿法刻蚀有些相近,具有较好的选择性,但各向异性较差。

等离子体干法刻蚀机理及刻蚀参数对比

刻蚀参数物理刻蚀-RF场垂直片面化学刻蚀-RF场平行片面物理和化学刻蚀-RF场垂直片面
刻蚀机理物理离子溅射活性元素化学反应离子溅射和活性元素化学反应
侧壁剖面各向异性各向同性各向异性
选择比低/难 提高(1:1)很高 (500:1)高(5:1~100:1)
刻蚀速率适中
线宽控制非常差很好

根据等离子体产生方式分为ICP感应耦合等离子体(inductively coupled plasma),CCP容性耦合等离子体(capacitively coupled plasma),ECR微波电子回旋共振等离子体(microwave electron cyclotron resonance).

 

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