芯片制造之刻蚀

在芯片制造中，有三个核心的环节，分别是薄膜沉积、光刻、和刻蚀。

其中，光刻是最复杂、最关键、成本高、耗时高的环节；刻蚀的成本仅次于光刻，重要性也在不断上升；而薄膜沉积也是必不可少的重要工序，在制造中，为了实现大型集成电路的分层结构，需要反复进行沉积-刻蚀-沉积的过程。

从下面的图也可以看出刻蚀在芯片制造中的重要地位。

刻蚀总体可分两种技术方案：湿法刻蚀和干法刻蚀。

所谓湿法刻蚀，很容易理解，就是用液体的化学试剂去腐蚀、消解晶圆表面我们需要去除的纹理图案。

干法刻蚀，很显然，用的就不是化学试剂之类的液体了，它采用的一般是能量束，如离子束、电子束、激光束等等。

而目前用的最多的，是离子束，准确说是等离子体，将等离子体打到晶圆表面，与晶圆产生化学反应或物理反应（或者化学和物理两种反应），达到刻蚀的目的。

目前刻蚀机领域，采用的主流方案都是干法刻蚀，占比至少90%。

这主要是因为湿法刻蚀存在一些缺陷。

首先，湿法刻蚀因为需要大量对人体和环境有害的腐蚀性化学试剂，所以在大规模集成电路制造中，正逐渐被淘汰。

其次，湿法刻蚀存在一个各向同性的问题，意思就是说，因为湿法刻蚀采用的是化学试剂，是液体，所以在进行化学反应的时候，方向性不太好控制，在蚀刻的时候，可能会把图案底部周边的部分也反应掉，甚至掏空，这不是人们想看到的。

因为这个问题，湿法刻蚀在次微米级（小于1μm）的半导体中就很难用得上了，得采用干法刻蚀。

干法刻蚀的精准度高，并且没有污染物残留，总之就是更先进。