2024年3月5日发(作者：)

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： ETCH

◆ 中文名词 ： 蚀刻

◇ 定义：

利用物理、化学或是物理加化学的方式将材料移除的过程

◇ 说明：

使用物理方法(离子撞击)或是化学方法(薄膜与气体或是液体反应)，将薄膜或是基材不需要的部分去除。需要的部分可以由Mask保护，保留下来。

◇ 使用例子：

Poly etch、SiN etch、Contact etch、Metal etch、Pad etch。

上光阻作为 Mask

蚀刻步骤 光阻去除

专业整理

蚀

刻

制

程

示

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Etch Etch

PR PR PR

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PR PR PR

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： Dry Etch

◆ 中文名词 ： 干蚀刻

◇ 定义：

利用气体作为与薄膜反应的物质，用物理或是物理加化学的反应去除材料

◇ 说明：

电浆蚀刻或是离子撞击蚀刻，如CF4电浆系统可蚀刻SiO2。

◇ 特性：

可以控制蚀刻时的方向性，得到平直的蚀刻剖面，但一般一次都只能蚀刻一片芯片

1. 产生蚀刻所需的化学反应物

电 浆 层

流动气体层

2. 扩散到表面

6. 扩散到 Bulk Gas

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干蚀刻

电浆蚀刻

制程

示意图

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3. 吸附

气体停滞层

5. 脱离

4. 反应

Film

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： Wet Etch

◆ 中文名词 ： 湿蚀刻

◇ 定义：

利用在溶液中的化学反应，将材料移除的过程

◇ 使用例子：

使用硫酸H2SO4溶液去除光阻、使用磷酸H3PO4溶液去除Si3N4薄膜、使用氢氟酸HF蚀刻SiO2。

◇ 特性：

蚀刻为等向性蚀刻，侧壁不比直，为曲线状，多为Batch式。

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PR PR PR

PR

溶液

PR

溶液

PR

湿蚀刻制程示意图

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： Plasma

◆ 中文名词 ： 电浆

◇ 定义：

将气体加上电压，形成一个部分离子化的气体系统，成分包含离子、电子、分子与原子团。

◇ 说明：

电浆当中所含的正电和负电粒子具有相同的浓度。带电粒子的密度大概是109 ~ 1011/cm3，而离子比中性粒子的比例是10-4 ~ 10-6。

◇ 使用例子：

干蚀刻技术--电浆蚀刻、PECVD (Plasma Enhanced CVD)

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气体输入口

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电浆

电极板

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抽气

电浆系统

示意图

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： Isotropic / Anisotropic

◆ 中文名词 ： 等向性 / 非等向性

◇ 定义：

蚀刻等向性：表示每个方向的蚀刻速率都是一样的

蚀刻非等性性：表示不同方向的蚀刻速率不同

◇ 说明：

一般干蚀刻技术可以得到非等向性的蚀刻结果，湿蚀刻技术大多是等向性的。

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等向性蚀刻示意图

非等向性蚀刻示意图

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PR

R

PR PR

R

基材

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PR

PR

R3

R2

R1

基材

PR

R4

PR

R1

基材

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： Selectivity

◆ 中文名词 ： 选择比

◇ 定义：

蚀刻的选择比，指同一个蚀刻方法对于不同薄膜蚀刻率的比值

◇ 说明：

被蚀刻薄膜/下层薄膜的选择比，会影响到蚀刻最后的结果，通常选择比愈大，蚀刻制程的控制能力愈好。

选择比大 控制良好

PR

PR

选择比小,下层薄膜受损

而且光阻出现削角

选择比极小 基材受损，光阻削角成为锥状

PR

被蚀刻薄膜

PR

被蚀刻薄膜

PR

被蚀刻薄膜

PR

被蚀刻薄膜

被蚀刻被蚀刻薄膜

薄

膜

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下层薄膜

基材

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下层薄膜

基材

下层薄下层薄膜 膜

基材

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： Profile

◆ 中文名词 ： 剖面轮廓

◇ 定义：

半导体制程中，Profile指组件的侧面剖面轮廓

◇ 说明：

蚀刻制程主要就是控制剖面轮廓，成为理想中的图形。轮廓包含了蚀刻的宽度、深度、角度等。

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线宽

间距

被蚀刻

薄膜

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侧边轮廓线 Profile

角度

深度

下层

薄膜

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： CD (Critical Dimension)

◆ 中文名词 ： 微距

◇ 定义：

半导体制程中，重要层次的线宽、线洞的距离尺寸

◇ 说明：

用来仿真黄光与蚀刻制程优劣的重要参数，例如Poly CD、Contact

CD等，通常以SEM (Scanning Electron Microscope)量测

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Contact CD

Poly CD

P Well

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N Well

Si 基板

Field OX

Field OX

Field OX

Field OX

ROM Cell

组件侧面图

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： AEI (After Etching Inspection)

◆ 中文名词 ： 蚀刻后检查

◇ 定义：

蚀刻站完成后，或是后续光阻去除后，以显微镜目检的工作站别

◇ 说明：

检查蚀刻制程是否造成缺陷( pits凹洞、蚀刻不足、

光阻残留等)，视情况处理产品，避免流入下一站。

蚀刻后检查:

SiN ETCH

SiN AEI

SiN Dry Strip SiN Wet Strip SiN ECD

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CO1 ETCH

Chamber A

CO1 MEAS.

CO1 Dry Strip CO1 Wet Strip

CO1 Inspect

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： Aspect Ratio

◆ 中文名词 ：

◇ 定义：

孔洞的宽度除以孔洞的深度之比值，Width / Thickness

◇ 说明：

再黄光或是蚀刻的制程中，对于后段Metallization，需要形成细长的孔洞，利用Aspect Ratio 来代表孔洞的宽/深比。宽深比愈小，表示制程的难度愈高。W

2

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W1

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T

Aspect Ration 1(A1)=W1/T

Aspect Ration 2(A2)=W2/T

A1>A2

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： Chamber

◆ 中文名词 ： 反应室

◇ 定义：

提供制程进行的反应环境，可控制环境的温度、气体与压力等参数

◇ 说明：

一部机台可能有一个或是多个的反应室，可以独立进行不同的制程。例如HPY机台，有Poly Chamber 和WSi Chamber用来沉积不同的薄膜。CDE机台，有Poly Chamber、Oxide Chamber 用来蚀刻不同的薄膜材料。

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Chamber B

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Chamber C

Chamber A

多 Chamber

机台示意图

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专有名词解说—ETCH

◆ 英文名词 ： End Point

◆ 中文名词 ： 蚀刻终点

◇ 定义：

蚀刻制程到达完成点，称为蚀刻终点

◇ 说明：

一般蚀刻制程，会利用雷射光侦测薄膜厚度，或是利用光谱分析蚀刻副产物原光谱的消失点，测得蚀刻终点。可避免蚀刻不足或是蚀刻过度。

光

蚀刻起点 蚀刻副产物光谱

蚀刻终点

谱

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时 间

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