半导体刻蚀技术简介终稿
半导体刻蚀工艺技术——ICP.
半导体刻蚀工艺技术——ICP摘要：ICP技术是微纳加工中的常用技术之一，本文简单介绍了ICP刻蚀技术(inductively coupled plasma)的基本原理和刻蚀设备的结构，对ICP工艺所涉及的化学、物理过程做了简要分析。
阐述了ICP刻蚀参数对刻蚀结果的影响以及干法刻蚀的生成物。
由于ICP技术在加工过程中可控性高，具有越来越重要的地位。
以在硅基MEMS器件的ICP刻蚀为例，详细的介绍了在硅基MEMS制作过程中ICP刻蚀的反应过程，说明了在ICP刻蚀过程中如何实现控制加工深度和角度。
据近年来国内外ICP技术的发展现状和发展趋势,对其在光电子器件、半导体氧化物、Ⅲ一V族化合物等方面的应用作了一些简要介绍。
关键词：ICP、刻蚀、参数、模型、等离子体Process technology of semiconductor etching——ICPLIU Zhi Wei（Xi'an Electronic and Science University, School of Microelectronics.1411122908）Abstract：ICP technology is one of the commonly used in micro nano processing technology，This paper simply introduces ICP etching technology (inductively coupled plasma) structure and the basic principles of etching equipment,To do a brief analysis on the ICP process involved in chemical, physical process.Describes the effects of ICP etching parameters on the etching results and the resultant dry etching. Because the ICP technology in the process of processing high controllability, plays a more and more important role. Using ICP etching in silicon MEMS device as an example, describes in detail in the reaction process of silicon based MEMS in the production process of ICP etching, explains how to realize the control of machining depth and angle in the ICP etching process. According to the development status and development trend at home and abroad in recent years of ICP technology, its application in optoelectronic devices and semiconductor oxide, III a group V compound as well as some brief introduction.Key words：ICP、etching, parameter, model, plasma1引言刻蚀是微细加工技术的一个重要组成部分,微电子学的快速发展推动其不断向前。
半导体 光刻蚀刻
半导体光刻蚀刻半导体光刻蚀刻是半导体工艺中非常重要的一步。
光刻蚀刻技术是指通过光刻技术和化学蚀刻技术将光罩上的图形转移到半导体表面，用于制造微电子器件。
本文将介绍光刻蚀刻的原理、步骤以及在半导体制造中的应用。
光刻蚀刻是半导体工艺中的关键步骤之一，用于将光罩上的图形转移到硅片表面，形成微电子器件的结构。
光刻蚀刻的原理是利用光敏胶的光学性质和化学蚀刻的特性，将光罩上的图形投影到硅片上，并通过化学蚀刻将不需要的部分去除，最终形成所需的器件结构。
光刻蚀刻的步骤通常分为光刻和蚀刻两个阶段。
首先，将光敏胶涂覆在硅片表面，形成一层均匀的光敏胶膜。
接下来，将光罩对准硅片，并通过紫外光照射光罩，将图形投影到光敏胶膜上。
光敏胶在光照后会发生化学反应，形成暴露区和未暴露区。
然后，将硅片浸入化学溶液中进行蚀刻。
化学溶液会选择性地溶解未暴露区的硅片，从而形成所需的器件结构。
光刻蚀刻在半导体制造中具有重要的应用价值。
首先，光刻蚀刻可以实现微电子器件的微米级精度制造，使得芯片的尺寸越来越小，性能越来越强。
其次，光刻蚀刻可以实现多层结构的制造，使得芯片具有更复杂的功能。
此外，光刻蚀刻还可以用于制造各种传感器、光电子器件等。
然而，光刻蚀刻也面临一些挑战和限制。
首先，光刻蚀刻的精度受到光学系统和化学蚀刻溶液的限制，难以实现纳米级别的制造。
其次，光刻蚀刻的成本较高，需要昂贵的设备和材料。
此外，光刻蚀刻还存在一些工艺问题，如光刻胶的选择、光刻胶的曝光剂选择等。
为了克服这些问题，科研人员不断进行研究和改进。
他们开发了更先进的光刻蚀刻技术，如多重光刻、纳米光刻等，以提高制造精度。
同时，他们还研究新型的光刻胶和曝光剂，以改善光刻胶的性能。
此外，还研究了新型的蚀刻溶液和工艺条件，以提高蚀刻的选择性和均匀性。
半导体光刻蚀刻是半导体制造中至关重要的一步。
它通过光刻和蚀刻技术将光罩上的图形转移到硅片表面，用于制造微电子器件。
光刻蚀刻具有精度高、多层结构制造能力强等优点，但也面临着成本高、精度受限等挑战。
综述报告——刻蚀简介
微加工技术——刻蚀简介自从半导体诞生以来，很大程度上改变了人类的生产和生活。
半导体除了在计算机领域应用之外，还广泛地应用于通信、网络、自动遥控及国防科技领域。
本文主要介绍半导体制造工艺中的刻蚀工艺。
随着半导体制造大规模集成电路技术的发展，图形加工线条越来越细，硅片尺寸越来越大，对刻蚀工艺的要求也越来高。
因此，学习了解刻蚀工艺十分必要。
本文将主要从刻蚀简介、刻蚀参数及现象、干法刻蚀和湿法刻蚀四个方面进行论述。
1、刻蚀简介1.1 刻蚀定义及目的刻蚀就是用化学的、物理的或同时使用化学和物理的方法，有选择地把没有被抗蚀剂掩蔽的那一部分薄膜层除去，从而在薄膜上得到和抗蚀剂膜上完全一致的图形。
刻蚀的基本目的，是在涂光刻胶(或有掩膜)的硅片上正确的复制出掩膜图形[1]。
刻蚀，通常是在光刻工艺之后进行。
通过刻蚀，在光刻工艺之后，将想要的图形留在硅片上。
从这一角度而言，刻蚀可以被称之为最终的和最主要的图形转移工艺步骤。
在通常的刻蚀过程中，有图形的光刻胶层〔或掩膜层)将不受到腐蚀源显著的侵蚀或刻蚀，可作为掩蔽膜，保护硅片上的部分特殊区域，而未被光刻胶保护的区域，则被选择性的刻蚀掉。
其工艺流程示意图如下。
1.2 刻蚀的分类从工艺上分类的话，在半导体制造中有两种基本的刻蚀工艺：干法刻蚀和湿法腐蚀。
干法刻蚀，是利用气态中产生的等离子体，通过经光刻而开出的掩蔽层窗口，与暴露于等离子体中的硅片行物理和化学反应，刻蚀掉硅片上暴露的表面材料的一种工艺技术法[1]。
该工艺技术的突出优点在于，是各向异性刻蚀（侧向腐蚀速度远远小于纵向腐蚀速度，侧向几乎不被腐蚀），因此可以获得极其精确的特征图形。
超大规模集成电路的发展，要求微细化加工工艺能够严格的控制加工尺寸，要求在硅片上完成极其精确的图形转移。
任何偏离工艺要求的图形或尺寸，都可能直接影响产品性能或品质，给生产带来无法弥补的损害。
由于干法刻蚀技术在图形转移上的突出表现，己成为亚微米尺寸下器件刻蚀的最主要工艺方法。
半导体工艺原理----刻蚀工艺(2013513)(贵州大学)综述
栅掩膜对准 Gate Mask Alignment
栅掩膜曝光 Gate Mask Exposure
Development/Hard Bake/Inspection
Etch Polysilicon刻蚀多晶硅
Etch Polysilicon 继续
Strip Photoresist 剥去光刻胶
材料 SiO2 腐蚀剂 HF(水中含49％)，纯HF NHF4:HF(6:1),缓冲HF或BOE 注释 对硅有选择性，对硅腐蚀速率很慢，腐蚀速率依 赖于膜的密度，掺杂等因素 是纯HF腐蚀速率的1/20，腐蚀速率依赖于膜的密 度，掺杂等因素，不像纯HF那样使胶剥离 腐蚀速率主要依赖于薄膜密度，膜中O,H的含量
在10以上，Si3N4/Si的选择性在3-5， SiO2/ Si3N4的选 择性在2-4 。
（3）多晶硅化物（Polysilicon）的刻蚀
大多数金属对SiO2的附着力很差，并且可以使用扩散也能完
成自对准工艺，采用多晶硅来取代金属。但多晶硅的电阻还 是太大，所以在多晶硅的上方再加一层金属硅化物（Metal Silicide），以多金硅和硅化金属所组合而成的导电层，便
刻蚀选择比
刻蚀选择比是指同种腐蚀液对不同材料刻蚀速率的比 值。
举例
BOE对高饱和正硅酸乙酯磷硅酸玻璃的刻蚀速率是 6000 Å/min, 硅的刻蚀速率是 30 Å/min。
刻蚀均匀性
圆片上和圆片间的重复性 标准偏差不均匀性
最大最小均匀性
刻蚀剖面
刻蚀剖面
刻蚀技术分类：
温法腐蚀：进行腐蚀的化学物质是溶液； 干法腐蚀(一般称为刻蚀)：进行刻蚀的化学物质是气体。
CF4/O2 HBr,Cl2,Cl2/HBr/O2 单晶硅 SiO2 与多晶硅的刻蚀剂相同 SF6,NF3,CF4/O2,CF4
半导体干法蚀刻的介绍
半导体干法蚀刻的介绍《半导体干法蚀刻：新兴技术的应用与发展》引言：半导体干法蚀刻是一种关键的制造工艺，在半导体行业中有着广泛的应用。
本文将着重介绍半导体干法蚀刻的原理、特点以及其在新兴技术领域的应用与发展。
正文：一、半导体干法蚀刻的原理半导体干法蚀刻是利用气体或等离子体与半导体表面发生反应来实现物质的去除。
通过将气体或者气体混合物注入到真空环境中，让气体产生等离子体，利用等离子体中的活性粒子或自由基对半导体表面进行化学反应或破坏性物理反应，从而移除半导体表面的一层材料。
二、半导体干法蚀刻的特点1. 制程精度高：通过控制反应气体、温度、时间等参数，可以实现较高的制程精度，满足半导体器件的要求。
2. 制程可控性强：半导体干法蚀刻过程中可以精确控制蚀刻速率和选择性，从而实现对半导体的精确加工。
3. 无需接触：与湿法蚀刻相比，半导体干法蚀刻是一种无需接触半导体表面的加工方式，可以避免因接触引起的损伤和污染。
4. 适用性广：半导体干法蚀刻可以适用于各种材料，包括硅、氮化硅、氮化铝等，可满足不同材料的蚀刻需求。
5. 环保高效：半导体干法蚀刻是一种无废液产生的加工方式，不会对环境造成污染，同时也节约了大量的水资源。
三、半导体干法蚀刻在新兴技术的应用与发展1. 三维芯片制造：随着半导体器件的发展，传统的二维芯片逐渐无法满足需求。
半导体干法蚀刻可以实现对芯片表面的精确加工，为三维芯片制造提供了重要工艺支持。
2. 纳米加工：随着纳米科技的快速发展，半导体干法蚀刻在纳米加工中广泛应用。
通过控制蚀刻参数，可以实现纳米尺寸的结构制造，为纳米电子学和纳米光学等领域的研究提供了有力支持。
3. 新型材料加工：随着新型材料的涌现，传统的湿法蚀刻技术面临挑战。
半导体干法蚀刻可以适用于新型材料的加工，如氮化硅、氮化铝等，为新型材料的应用拓展提供了技术保障。
结论：半导体干法蚀刻是一种重要的制造工艺，具有制程精度高、制程可控性强、适用性广、环保高效等特点。
半导体制造工艺刻蚀
半导体制造工艺刻蚀引言半导体制造工艺中的刻蚀是一项重要的工序。
在集成电路的制造过程中，刻蚀被广泛应用于制作电路各个层次的结构，包括电极、孔洞、互连线等。
刻蚀的目的是去除或改变材料表面的一部分，用于形成特定的结构，从而实现电路功能。
本文将介绍半导体制造工艺刻蚀的基本原理、常见的刻蚀方法以及一些刻蚀过程中的注意事项。
刻蚀的基本原理刻蚀是通过化学或物理方法将材料表面的一部分或全部去除，实现对材料的精确控制。
刻蚀的基本原理是在材料表面形成反应产物并将其移除。
化学刻蚀是利用化学反应溶解材料的表面。
通常使用的刻蚀液是一种含有特定化学成分的溶液，可以选择性地溶解掉被刻蚀材料的一部分。
化学刻蚀主要用于刻蚀金属材料，如铝、铜等。
物理刻蚀是通过物理方法去除材料表面的一部分。
物理刻蚀的常见方法有电子束刻蚀、离子束刻蚀和等离子体刻蚀等。
电子束刻蚀利用高速电子束的能量将材料表面的原子击碎并移除；离子束刻蚀则是利用离子束的能量将材料表面的原子击碎并移除；等离子体刻蚀则是通过在气体放电的等离子体中产生活跃化学物质，来溶解或腐蚀材料表面。
常见的刻蚀方法半导体制造过程中，常见的刻蚀方法包括湿法刻蚀和干法刻蚀。
湿法刻蚀湿法刻蚀是指使用刻蚀液对材料表面进行腐蚀或溶解的方法。
湿法刻蚀的优点是刻蚀速度快、刻蚀效果好；缺点是刻蚀过程中可能会产生有害气体，需要做好通风措施。
湿法刻蚀的常见方法有浸没刻蚀、喷雾刻蚀和旋转刻蚀等。
浸没刻蚀是将材料浸没在刻蚀液中，通过溶解蚀刻掉表面的材料。
喷雾刻蚀是将刻蚀液喷洒在材料表面，通过飞溅和冲击的方式刻蚀掉材料。
旋转刻蚀是将刻蚀液注入到旋转的容器中，利用旋转力使刻蚀液喷洒到材料表面，实现刻蚀作用。
干法刻蚀干法刻蚀是指利用气体等离子体或物理方法对材料表面进行刻蚀的方法。
干法刻蚀的优点是刻蚀过程中不产生液体，可以避免污染问题；缺点是刻蚀速度较慢。
干法刻蚀的常见方法有等离子体刻蚀、离子束刻蚀和电子束刻蚀等。
等离子体刻蚀是通过在气体放电的等离子体中产生活跃化学物质，来溶解或腐蚀材料表面。
半导体材料单晶硅刻蚀方法
半导体材料单晶硅刻蚀方法半导体材料单晶硅刻蚀方法是一种重要的半导体制备技术，它是通过化学反应将单晶硅表面的部分材料去除，从而得到所需的结构和形状。
本文将一步一步回答关于这一主题的问题，以便读者深入了解单晶硅刻蚀方法。
问题1：什么是单晶硅刻蚀？单晶硅刻蚀是指通过化学反应将单晶硅材料的表面部分去除，以实现对硅表面形貌和结构的精确控制。
该技术在半导体制备过程中起着关键作用，用于制备各种硅基器件，如晶体管、太阳能电池等。
问题2：单晶硅刻蚀的原理是什么？单晶硅刻蚀的原理基于湿法化学反应。
在特定的刻蚀液中，单晶硅表面的硅原子与刻蚀液中的特定物质发生化学反应，产生溶解反应，从而使单晶硅表面的硅原子被蚀去。
刻蚀液的选择和刻蚀条件的控制决定了刻蚀的速率和选择性。
问题3：有哪些常用的单晶硅刻蚀方法？常用的单晶硅刻蚀方法包括湿法刻蚀和干法刻蚀。
湿法刻蚀是在液态刻蚀液中进行的，而干法刻蚀是在气体环境下进行的。
问题4：湿法刻蚀有哪些常见方法？湿法刻蚀的常见方法包括浸没刻蚀、喷射刻蚀和微影刻蚀。
浸没刻蚀是将单晶硅材料浸泡在特定刻蚀液中，通过溶解反应将硅表面蚀去。
这种方法适用于制备平面硅晶圆。
喷射刻蚀是将刻蚀液以高速喷射到单晶硅表面，通过物理冲击和化学反应共同作用，实现刻蚀。
这种方法适用于制备具有复杂结构的硅器件。
微影刻蚀是将光刻胶覆盖在单晶硅表面，然后使用光刻技术形成所需的图形，在特定刻蚀液中进行刻蚀。
这种方法通常用于制备微电子器件。
问题5：干法刻蚀有哪些常见方法？干法刻蚀的常见方法包括物理刻蚀和化学气相刻蚀。
物理刻蚀是利用高能粒子（如离子束）或高能光束对单晶硅表面进行刻蚀。
这种方法具有高速、高精度的特点，适用于制备微纳米器件。
化学气相刻蚀是将刻蚀气体在高温条件下与单晶硅表面进行化学反应，产生刻蚀。
这种方法具有高选择性和均匀性，适用于制备复杂结构的硅器件。
问题6：单晶硅刻蚀的关键参数和影响因素有哪些？单晶硅刻蚀的关键参数包括刻蚀速率、刻蚀选择性、表面粗糙度和侧壁质量。
半导体干蚀刻技术 pdf
半导体干蚀刻技术是一种用于制造微电子器件的加工技术，通过在半导体材料表面使用化学反应来移除材料，从而形成微细的结构和图案。
干蚀刻技术相对于传统的湿蚀刻技术具有以下优点：
1.干蚀刻过程中不需要使用大量的水资源，因此具有较好的环保性能。
2.干蚀刻过程中的温度和气压等参数可以更加精确地控制，从而提高制造精度和一致性。
3.干蚀刻技术可以在大面积上进行高精度的加工，适用于大规模集成电路的制造。
干蚀刻技术通常使用化学蚀刻剂来实现加工，例如氢氟酸（HF）和干冰蚀刻剂等。
在干蚀刻过程中，蚀刻剂会与待加工的材料发生化学反应，从而去除材料表面的部分物质，形成所需的微细结构和图案。
干蚀刻技术在微电子器件的制造中得到了广泛的应用，例如晶体管、电容器、电感器等的制造中。
半导体制造工艺刻蚀
半导体制造工艺刻蚀简介半导体制造工艺刻蚀是一种重要的半导体加工工艺，用于在半导体材料表面上制造出所需的结构和形状。
它通过使用化学溶液（湿刻蚀）或者物理干涉（干刻蚀）的方法，将半导体材料上的一部分材料予以去除，从而达到所需要的目的。
本文将介绍半导体制造工艺中的刻蚀过程、刻蚀方法以及常用的刻蚀设备。
刻蚀过程刻蚀是在半导体加工的各个阶段都会出现的过程，它的主要目的是在半导体材料上制造出所需的结构和形状。
刻蚀过程可分为湿刻蚀和干刻蚀两种主要方式。
湿刻蚀湿刻蚀是通过将半导体材料浸泡在特定的化学溶液中，利用化学反应将材料表面的一部分溶解掉的方法。
湿刻蚀的优点是刻蚀速度快，且刻蚀的方向性较好。
常用的湿刻蚀液有氢氟酸（HF）、氢氧化钠（NaOH）等。
干刻蚀干刻蚀是通过使用高能粒子束或者等离子体将半导体材料表面的一部分物质物理去除的方法。
干刻蚀可以分为离子束刻蚀（IBE）、反应离子束刻蚀（RIBE）、电子束刻蚀等。
与湿刻蚀相比，干刻蚀不需要使用化学溶液，刻蚀速度可调控，同时可以实现更高的精度和较好的控制。
刻蚀方法根据刻蚀的目的和要求，半导体制造过程中可用到多种刻蚀方法。
正式刻蚀正式刻蚀是通过在光刻胶层上涂覆光刻胶，利用光刻胶层的光学反应性将图案转移到光刻胶层上，再通过刻蚀工艺将光刻胶层中不需要的部分去除，形成所需的图形。
常用的正式刻蚀技术有湿法刻蚀和干法刻蚀。
刻蚀深度和形状受光刻胶特性、刻蚀时间和刻蚀条件等影响。
选择性刻蚀选择性刻蚀是通过针对不同材料的耐蚀性差异，选择合适的化学溶液或者物理干涉方式刻蚀特定的材料。
利用选择性刻蚀，可以在半导体制造过程中实现特定材料的去除或者保留，从而形成所需的结构。
深刻蚀深刻蚀是通过较长时间的刻蚀过程，将半导体材料的一部分刻蚀掉，形成较深的结构。
深刻蚀一般需要使用干刻蚀技术，并且需要较长的刻蚀时间和更高的功率，以确保刻蚀的深度和准确性。
刻蚀设备半导体刻蚀设备是用于实施刻蚀工艺的专用设备。
半导体制造工艺刻蚀
成本压力
随着半导体制造工艺的不 断升级，刻蚀技术的成本 也在不断攀升，需要寻找 更经济可行的解决方案。
环保问题
刻蚀过程中会产生废气、 废液等污染物，对环境造 成一定影响，需要加强环 保处理措施。
未来发展方向与趋势
纳米级刻蚀技术
未来刻蚀技术将向纳米级 发展，进一步提高刻和精度，未来将 得到更广泛的应用。
溅射刻蚀原理
物理过程
溅射刻蚀利用高能粒子轰击被刻蚀材料 表面，使表面原子或分子获得足够能量
后以高速溅射出来。
优点
溅射刻蚀具有高刻蚀速率和低损伤特 点。
化学过程
溅射过程中，被刻蚀材料表面原子或 分子与气体反应气体发生化学反应， 生成挥发性物质。
缺点
溅射刻蚀过程中可能会对材料表面造 成损伤，且难以实现高选择性和高分 辨率刻蚀。
04
刻蚀技术应用
微电子领域应用
微电子领域是刻蚀技术应用最广泛的领域之一。在制造集成电路、微处理器、晶 体管等元器件时，刻蚀技术用于形成电路、隔离区域和电极接触等结构。
刻蚀技术能够精确控制材料的去除过程，实现高精度、高效率的加工，从而提高 电子元器件的性能和可靠性。
纳米科技领域应用
随着纳米科技的不断发展，刻蚀技术也在这一领域发挥着 重要作用。在制造纳米材料、纳米器件和纳米结构时，刻 蚀技术用于形成纳米级别的图案和结构。
其他领域应用
除了上述领域外，刻蚀技术还广泛应 用于太阳能电池、生物医学工程、航 空航天等领域。在这些领域中，刻蚀 技术用于制造特定结构和功能的元件 ，提高产品的性能和可靠性。
VS
随着技术的不断进步和应用领域的拓 展，刻蚀技术的应用前景将更加广阔 。
05
刻蚀技术发展前景与挑战
半导体蚀刻技术
半导体蚀刻技术嘿，朋友们！今天咱来聊聊半导体蚀刻技术，这可真是个超级有趣又超级重要的玩意儿啊！你看啊，半导体就像是科技世界的基石，而蚀刻技术呢，那就是雕琢这块基石的神奇工具。
就好比一个雕塑家，要把一块普通的石头慢慢雕琢成一件精美的艺术品。
半导体蚀刻技术就是这样，能在小小的半导体上进行精细的加工，创造出各种神奇的电路和器件。
咱平常使用的手机、电脑，里面那些密密麻麻的芯片，可都离不开蚀刻技术呀！想象一下，如果没有蚀刻技术，那这些电子产品得多大个呀，估计得跟个大砖头似的，谁还愿意拿着到处跑呀！蚀刻技术就像是一个魔法，能在半导体上变出各种复杂的图案和结构。
它可以把不需要的部分去掉，留下需要的部分，就像理发师给人理发一样，把多余的头发剪掉，留下一个帅气的发型。
而且啊，这个魔法还得非常精准，稍有偏差可就不行啦，那整个芯片可能就报废咯！在这个过程中，各种材料和工艺都起着至关重要的作用呢。
比如说那些蚀刻用的化学物质，就像是魔法药水，得调配得恰到好处才行。
还有那些蚀刻设备，就像是魔法棒，得操作得熟练准确才能发挥出最大的效果。
你说这半导体蚀刻技术难不难？那肯定难呀！但正是因为难，才显得它更加了不起呀！那些研究和操作蚀刻技术的科学家和工程师们，简直就是科技界的大侠呀，他们用自己的智慧和技能，攻克一个又一个难关，为我们带来了越来越先进的电子产品。
咱普通人虽然不懂具体的技术细节，但也能感受到它的厉害呀！你看现在的手机，功能越来越强大，越来越轻薄，这可都是蚀刻技术的功劳呀！它让我们的生活变得更加便捷和丰富多彩。
所以说呀，半导体蚀刻技术可真是个宝呀！它就像一个默默无闻的英雄，在背后为我们的科技生活保驾护航。
咱可得好好珍惜这个神奇的技术，也得感谢那些为它付出努力的人们呀！怎么样，现在是不是对半导体蚀刻技术有了更深的了解和认识啦？是不是觉得它超级厉害呀！。
刻蚀技术简介
刻蚀过程控制
刻蚀剂选择
根据被刻蚀材料的性质和刻蚀要 求，选择合适的刻蚀剂，以确保
刻蚀速度和选择性的优化。
刻蚀参数调整
精确控制刻蚀过程中的参数，如刻 蚀温度、刻蚀剂浓度、反应时间等 ，以实现所需的刻蚀深度和形貌。
实时监控与反馈
通过实时监测刻蚀过程中的参数变 化，及时调整刻蚀条件，确保刻蚀 结果的稳定性和可重复性。
刻蚀技术简介
汇报人： 2023-11-18
contents
目录
• 刻蚀技术概述 • 刻蚀技术分类 • 刻蚀技术工艺流程 • 刻蚀技术应用实例及发展趋势
刻蚀技术概述
01
刻蚀技术定义
• 刻蚀技术是一种通过物理或化学方法在材料表面进行加工的技 术。它利用能量束或化学反应去除材料表面的部分或全部，以 获得所需的形状和表面粗糙度。
提供了更多可能性。
刻蚀技术应用领域
微电子领域
在集成电路制造过程中，刻蚀 技术用于制作晶体管、电容、 电阻等器件，以及互连线、通
孔等结构。
光学领域
刻蚀技术可用于制造微纳光学 元件，如光栅、微透镜、衍射 光学元件等，提高光学性能。
生物医疗领域
利用刻蚀技术制造生物芯片、 微流控芯片等，用于生物样品 分析、疾病诊断等。
优缺点
具有高刻蚀速度、对材料适应性广等优点 ；但设备成本高、精度相对较低等缺点也 较为明显。
复合刻蚀技术
工作原理
在物理刻蚀的基础上，引入化学反应增强 刻蚀效果，从而提高刻蚀速度和精度。
A 定义
将化学刻蚀技术与物理刻蚀技术相 结合的一种刻蚀方法。
B
C
D
优缺点
兼具化学刻蚀和物理刻蚀的优点，能够实 现高速、高精度刻蚀；但设备复杂度较高 ，工艺调试难度较大。
半导体刻蚀技术
半导体刻蚀技术嘿，朋友们！今天咱来聊聊半导体刻蚀技术。
这玩意儿啊，就像是一位神奇的雕刻大师，在半导体这个微小的世界里精雕细琢。
你看啊，半导体就好比是一块等待雕琢的璞玉，而刻蚀技术呢，就是那把能把它变成精美艺术品的刻刀。
它能在半导体上刻画出各种精细的图案和结构，就像在一张小小的画布上绘制出最美丽的画卷。
想象一下，在那么小的一个半导体上，要刻出那么复杂的线路和结构，这得多难啊！但刻蚀技术就能做到，而且做得非常出色。
它就像一个超级厉害的微雕艺术家，能在肉眼都看不见的地方创造出令人惊叹的杰作。
半导体刻蚀技术可不是随便玩玩的哦！它需要非常高的精度和准确性。
要是稍微有一点偏差，那可就全完蛋啦！这就好比你在雕刻一件珍贵的艺术品，手一抖，哎呀，那就前功尽弃啦！所以啊，从事半导体刻蚀技术的人都得有一双超级稳定的手和一颗超级专注的心。
而且啊，这技术还在不断发展和进步呢！就像我们人类一样，一直在学习和成长。
以前可能只能刻出一些简单的图案，现在呢，越来越复杂、越来越精细的结构都能轻松搞定。
这难道不神奇吗？你说，要是没有半导体刻蚀技术，我们的电子设备会变成什么样呢？那肯定没有现在这么厉害啦！我们的手机、电脑、电视等等，可都离不开它呢。
它就像是这些高科技产品的幕后英雄，默默地为我们的生活带来便利和精彩。
半导体刻蚀技术的应用可广泛啦！在集成电路制造中，它可是关键的一环。
没有它，那些小小的芯片可就没办法集成那么多的功能啦！它能让芯片变得更小、更快、更强大，就像给芯片注入了神奇的力量。
咱再说说它的发展前景吧。
随着科技的不断进步，对半导体刻蚀技术的要求也会越来越高。
它就像是一个不断挑战自我的运动员，一直在追求更高、更快、更强。
我相信，在未来，它一定会给我们带来更多的惊喜和奇迹。
总之呢，半导体刻蚀技术可真是个了不起的东西！它让我们的科技生活变得更加丰富多彩。
让我们一起为这个神奇的技术点赞吧！。
半导体刻蚀技术
半导体刻蚀技术半导体刻蚀技术⼀、简介所谓的刻蚀技术，包含了将材质整⾯均匀移除及图案选择性部份去除的技术。
⽽其中⼤略可分为湿式刻蚀(Wet Etching)与⼲式刻蚀(Dry Etching)两种技术。
早期半导体制程中所采⽤的刻蚀⽅式为湿式刻蚀，即利⽤特定的化学溶液将待刻蚀薄膜未被光刻胶覆盖的部分分解，并转成可溶于此溶液的化合物后加以排除，⽽达到刻蚀的⽬的。
湿式刻蚀的进⾏主要是藉由溶液与待刻蚀材质间的化学反应，因此可藉由调配与选取适当的化学溶液，得到所需的刻蚀速率(Etching Rate)，以及待刻蚀材料与光刻胶及下层材质良好的刻蚀选择⽐(Selectivity)。
然⽽，随着集成电路中的组件尺⼨越做越⼩，由于化学反应没有⽅向性，因⽽湿式刻蚀是等向性(Isotropic)的，此时，当刻蚀溶液做纵向刻蚀时，侧向的刻蚀将同时发⽣，进⽽造成底切(Undercut)现象，导致图案线宽失真。
因此湿式刻蚀在次微⽶组件的制程中已被⼲式刻蚀所取代。
⼲式刻蚀通常指利⽤辉光放电(Glow Discharge)⽅式，产⽣包含离⼦、电⼦等带电粒⼦及具有⾼度化学活性的中性原⼦与分⼦及⾃由基的等离⼦来进⾏图案转印(Pattern Transfer)的刻蚀技术。
⼆、刻蚀技术中的术语A、等向性與⾮等向性蝕刻( Isotropic and Anisotropic Etching)不同的刻蚀机制将对于刻蚀后的轮廓(Profile)产⽣直接的影响。
纯粹的化学刻蚀通常没有⽅向选择性，刻蚀后将形成圆弧的轮廓，并在屏蔽(Mask)下形成底切(Undercut)，如图1所⽰，此谓之等向性刻蚀。
等向性刻蚀通常对下层物质具有很好的选择⽐，但线宽定义不易控制。
⽽⾮等向性刻蚀则是藉助具有⽅向性离⼦撞击，造成特定⽅向的刻蚀，⽽刻蚀后形成垂直的轮廓，如图1所⽰。
采⽤⾮等向性刻蚀，可定义较细微的线宽。
图1B、选择⽐(性)( Selectivity )选择⽐即为不同物质间刻蚀速率的差异值。
半导体技术-蚀刻
蚀刻（ETCH）微影只是将光罩图案转移到光阻上，接下来利用这层光阻为罩幕（mask），以便对光阻下的薄膜或Si片进行选择性蚀刻或离子注入。
蚀刻即是利用化学反应或物理作用，把光阻上的图案转移到薄膜上。
蚀刻的机制，按发生顺序可概分为「反应物接近表面」、「表面氧化」、「表面反应」、「生成物离开表面」等过程。
所以整个蚀刻，包含反应物接近、生成物离开的扩散效应，以及化学反应两部分。
整个蚀刻的时间，等于是扩散与化学反应两部分所用时间的总和。
二者之中孰者所用时间较长，整个蚀刻快慢也卡在该者，故有「reaction limited」与「diffusion limited」两类蚀刻之分。
1．湿蚀刻最普遍、也是设备成本最低的蚀刻方法，主要有三方面因素影响蚀刻速率 (etching rate)：蚀刻液浓度、蚀刻液温度、及搅拌 (stirring) 的有无。
定性而言，增加蚀刻温度与加入搅拌，均能有效提高蚀刻速率，但浓度影响则较不明确。
一个选用湿蚀刻配方的重要观念是「选择性」(selectivity)，指进行蚀刻时，对被蚀物去除速度与连带对其他材质(如蚀刻掩膜「etching mask」或承载被加工薄膜基板「substrate 」) 的腐蚀速度之比值。
一个具有高选择性的蚀刻系统，应该只对被加工薄膜有腐蚀作用，而不伤及一旁蚀刻掩膜或其下的基板材料。
(1) 等向性蚀刻 (isotropic etching)大部分的湿蚀刻液均是等向性，换言之，对蚀刻接触点的任何方向腐蚀速度并无明显差异。
故一旦定义好蚀刻掩膜的图案，暴露出来的区域，便是往下腐蚀的所在；只要蚀刻配方具高选择性，便应当止于所该止之深度。
然而有鉴于任何被蚀薄膜皆有其厚度，当其被蚀出某深度时，蚀刻掩膜图案边缘的部位渐与蚀刻液接触，故蚀刻液也开始对蚀刻掩膜图案边缘的底部，进行蚀掏，这就是所谓的下切或侧向侵蚀现象(undercut)。
该现象造成的图案侧向误差与被蚀薄膜厚度同数量级，换言之，湿蚀刻技术因而无法应用在类似「次微米」线宽的精密制程技术！(2) 非等向性蚀刻 (anisotropic etching)湿蚀刻「选择性」观念，是以不同材料的受蚀快慢程度来说明。
半导体刻蚀工艺技术ICP
半导体刻蚀工艺技术ICP半导体刻蚀工艺技术ICP（Inductively Coupled Plasma）是一种用于半导体材料刻蚀的高效、精确、无污染的工艺技术。
ICP技术通过利用电离等离子体进行化学反应，将材料表面的部分物质去除，从而实现对半导体芯片的制造和加工。
ICP技术的工作原理是利用高频电磁场产生等离子体，通过射频电极的激励，将工作气体（如氩气、氟气、氧气等）电离，形成高能离子束。
这些离子束通过准直镜头聚焦，精确地照射到半导体材料表面，通过碰撞和反应，将表面的杂质和不需要的材料去除。
ICP技术具有高效、精确的特点，可以实现纳米级别的刻蚀。
ICP技术在半导体制造中有着重要的应用。
首先，ICP技术可以实现对半导体材料的精确刻蚀。
由于ICP技术具有高能量、高密度等离子体束的特点，可以精确控制刻蚀速度和刻蚀深度，从而实现对半导体材料的精确加工。
其次，ICP技术可以实现高度选择性刻蚀。
由于在ICP技术中，离子束的能量和密度可以进行精确调控，可以实现对不同材料的选择性刻蚀。
这对于制造复杂的半导体芯片和器件是非常重要的，可以避免误刻和对无关材料的损伤。
另外，ICP技术还可以实现对表面的平滑和清洁。
由于ICP技术具有高能量的离子束，可以使表面上的不规则结构和微小颗粒得到去除，从而得到平滑、干净的表面。
这对于半导体材料的稳定性和性能有着重要的影响。
然而，ICP技术也存在一些挑战和限制。
首先，ICP技术对设备的要求较高，需要精确控制气体流量、射频功率等参数，以及高真空和准直系统等设备。
其次，ICP技术对于不同材料的刻蚀特性不同，需要针对不同材料进行调整和优化。
此外，ICP技术在高功率、高能量离子束的照射下，可能会对材料表面造成损伤，需要进行精确的控制。
综上所述，半导体刻蚀工艺技术ICP是一种高效、精确、无污染的工艺技术，可以实现对半导体材料的精确加工。
ICP技术在半导体制造和加工中具有重要的应用，可以实现精确刻蚀、高度选择性刻蚀和表面平滑清洁。
半导体刻蚀技术简介终稿
一、等离子体刻蚀技术的产生：在积体电路制造过程中，常需要在晶圆上定义出极细微尺寸的图案，这些图案主要的形成方式，乃是藉由刻蚀技术，将微光刻后所产生的光阻图案忠实地转印至光阻下的材质上，以形成积体电路的复杂架构。
因此蚀刻技术在半导体制造过程中占有极重要的地位。
广义而言，所谓的蚀刻技术，包含了将材质整面均匀移除及图案选择性部份去除的技术。
而其中大略可分为湿式蚀刻与干式蚀刻两种技术。
早期半导体制程中所采用的蚀刻方式为湿式蚀刻，即利用特定的化学溶液将待蚀刻薄膜未被光阻覆盖的部分分解，并转成可溶于此溶液的化合物后加以排除，而达到蚀刻的目的。
湿式蚀刻的进行主要是藉由溶液与待蚀刻材质间的化学反应，因此可藉由调配与选取适当的化学溶液，得到所需的蚀刻速率，以及待蚀刻材料与光阻及下层材质良好的蚀刻选择比（选择性）。
然而，随着积体电路中的元件尺寸越做越小，由于化学反应没有方向性，因而湿式蚀刻是各向同性的，此时，当蚀刻溶液做纵向蚀刻时，侧向的蚀刻将同时发生，进而造成咬边现象，导致图案线宽失真。
因此湿式蚀刻在次微米元件的制程中已被干式蚀刻所取代。
干式蚀刻通常指利用辉光放电方式，产生包含离子，电子等带电粒子及具有高度化学活性的中性原子与分子及自由基的电浆来进行图案转印的蚀刻技术。
由部份解离的气体及等量的带正，负电荷粒子所组成的等离子体被称为电浆。
蚀刻用的电浆中，气体的解离程度很低，其中所含的气体具高度的活性，它是利用外加电场的驱动而形成，并且会产生辉光放电现象。
自1970年代以来元件制造首先开始采用电浆蚀刻技术，对于电浆化学新的了解与认知也就蕴育而生。
在现今的积体电路制造过程中，必须精确的控制各种材料尺寸至次微米大小且具有极高的再制性，而由于电浆蚀刻是现今技术中唯一能极有效率地将此工作在高良率下完成，因此电浆蚀刻便成为积体电路制造过程中的主要技术之一。
影响电浆蚀刻特性好坏的因素包括了：1）电浆蚀刻系统的型态，2）电浆蚀刻的参数; 3）前制程相关参数，如光阻，待蚀刻薄膜之沉积参数条件，待蚀刻薄膜下层薄膜的型态及表面的平整度等。
半导体刻蚀工艺简介
半导体刻蚀⼯艺简介此保护膜可保护多晶硅的侧壁，进⽽形成⾮等向性刻蚀。
使⽤Cl2等离⼦体对多晶硅的刻蚀速率⽐使⽤F原⼦团慢很多，为兼顾刻蚀速率与选择⽐，有⼈使⽤SF6⽓体中添加SiCl4或CHCl3。
SF6的⽐例越⾼，刻蚀速率越快；⽽SiCl4或CHCl3的⽐例越⾼，多晶硅/SiO2的刻蚀选择⽐越⾼，刻蚀越趋向⾮等向性刻蚀。
除了Cl和F的⽓体外，溴化氢(HBr)也是⼀种常⽤的⽓体，因为在⼩于0.5µm的制程中，栅极氧化层的厚度将⼩于10nm，⽤HBr等离⼦体时多晶硅/SiO2的刻蚀选择⽐⾼于以Cl为主的等离⼦体。
4.⾦属的⼲法刻蚀⾦属刻蚀主要是互连线及多层⾦属布线的刻蚀，⾦属刻蚀有以下⼏个要求：⾼刻蚀速率(⼤于1000nm/min)；⾼选择⽐，对掩蔽层⼤于4:1，对层间介质⼤于20:1；⾼的刻蚀均匀性；关键尺⼨控制好；⽆等离⼦体损伤：残留污染物少；不会腐蚀⾦属。
①铝的刻蚀。
铝是半导体制备中最主要的导线材料，具有电阻低、易于淀积和刻蚀等优点。
铝刻蚀通常采⽤加⼊卤化物的氯基⽓体，最常⽤的是BCl3。
因为铝在常温下表⾯极易氧化⽣成氧化铝，氧化铝阻碍了刻蚀的正常进⾏，⽽BCl3可将⾃然氧化层还原、保证刻蚀的进⾏，⽽且BCl3还容易与氧⽓和⽔反应，可吸收反应腔内的⽔汽和氧⽓，从⽽降低氧化铝的⽣成速率。
1.4质量评价⼀、⼲法刻蚀的终点监测近⼏年发展起来的⼲法刻蚀⼯艺，为了提⾼刻蚀精度，深⼊研究刻蚀机理，实现刻蚀设备的⾃动化，需要解决⼯艺过程的监控问题，特别是精确控制刻蚀终点。
因为⼲法刻蚀的选择性不如湿法，终点监控不当极易造成过腐蚀，甚⾄破坏下层图形。
早期的监控⽅法是计时法。
假设被刻蚀材料的膜厚已知，先通过实验确定刻蚀速率，然后在⼯艺过程中，由计时确定终点。
但由于影响刻蚀速率的因素太多(如压⼒、温度、流量、⽓体配⽐等)，刻蚀速率难于重复(如前所述，对铝的等离⼦体刻蚀更是如此)，不能满⾜⼯艺要求。
表1-1⼏种等离⼦体刻蚀终点检测⽅法⼆、⼲法刻蚀的质量检测刻蚀⼯艺的最后⼀步是进⾏检查以确保刻蚀的质量，通常都是⽤⾃动检测系统进⾏的。
刻蚀工艺介绍范文
刻蚀工艺介绍范文刻蚀工艺是一种在半导体器件制造过程中广泛使用的技术，它通过化学和物理的方法将材料从表面或者内部剥离，以实现器件的结构和功能的定义。
刻蚀工艺可分为湿法刻蚀和干法刻蚀两种，每种方法都有不同的适用场合和优势。
湿法刻蚀是最早应用于半导体工艺中的刻蚀方法之一、它使用酸或碱溶液作为刻蚀液，通过溶解和化学反应来去除材料。
湿法刻蚀的优点是刻蚀速率较快，可以进行立体和非立体的刻蚀，并且可以选择性地去除目标材料。
湿法刻蚀的缺点是刻蚀深度难以控制，刻蚀液的处理和废液的处置会带来环境污染问题。
干法刻蚀是利用气体的物理和化学反应来去除材料。
它主要包括离子束刻蚀、反应离子刻蚀和物理气相刻蚀等方法。
干法刻蚀的优点是刻蚀速率较慢，刻蚀深度易于控制，可实现较高的刻蚀选择性，并且不会产生液体废液，符合环保要求。
干法刻蚀的缺点是设备成本较高，需要较为复杂的真空系统和气体处理系统。
刻蚀工艺的应用非常广泛，特别是在集成电路制造过程中。
刻蚀工艺可以用于定义集成电路中的通孔、晶体管沟槽、金属线和栅极等结构。
刻蚀工艺的准确性和可重复性对于实现高性能和高可靠性的器件非常重要。
刻蚀工艺的优化对于降低器件制造成本、提高器件性能和扩大器件功能都具有重要意义。
刻蚀工艺的优化主要包括增加刻蚀速率、提高刻蚀选择性和改善表面质量等方面。
为了增加刻蚀速率，可以通过增加刻蚀液的浓度、温度和搅拌速度等方法来提高刻蚀效率。
而为了提高刻蚀选择性，可以选择合适的刻蚀液、合适的刻蚀条件和合适的掩膜材料来实现。
在改善表面质量方面，可以使用气体混合物或者添加一些表面活性剂来减少表面缺陷和粗糙度。
总之，刻蚀工艺是一项关键的半导体器件制造技术，它可用于定义器件的结构和功能。
刻蚀工艺通过化学和物理的方法将材料从表面或者内部剥离，以实现器件的结构和功能的定义。
湿法刻蚀和干法刻蚀是常用的刻蚀方法，各具特点和优势。
刻蚀工艺的优化在提高器件性能、降低制造成本和实现器件功能扩展方面具有重要意义。
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一、等离子体刻蚀技术的产生：在积体电路制造过程中，常需要在晶圆上定义出极细微尺寸的图案，这些图案主要的形成方式，乃是藉由刻蚀技术，将微光刻后所产生的光阻图案忠实地转印至光阻下的材质上，以形成积体电路的复杂架构。
因此蚀刻技术在半导体制造过程中占有极重要的地位。
广义而言，所谓的蚀刻技术，包含了将材质整面均匀移除及图案选择性部份去除的技术。
而其中大略可分为湿式蚀刻与干式蚀刻两种技术。
早期半导体制程中所采用的蚀刻方式为湿式蚀刻，即利用特定的化学溶液将待蚀刻薄膜未被光阻覆盖的部分分解，并转成可溶于此溶液的化合物后加以排除，而达到蚀刻的目的。
湿式蚀刻的进行主要是藉由溶液与待蚀刻材质间的化学反应，因此可藉由调配与选取适当的化学溶液，得到所需的蚀刻速率，以及待蚀刻材料与光阻及下层材质良好的蚀刻选择比（选择性）。
然而，随着积体电路中的元件尺寸越做越小，由于化学反应没有方向性，因而湿式蚀刻是各向同性的，此时，当蚀刻溶液做纵向蚀刻时，侧向的蚀刻将同时发生，进而造成咬边现象，导致图案线宽失真。
因此湿式蚀刻在次微米元件的制程中已被干式蚀刻所取代。
干式蚀刻通常指利用辉光放电方式，产生包含离子，电子等带电粒子及具有高度化学活性的中性原子与分子及自由基的电浆来进行图案转印的蚀刻技术。
由部份解离的气体及等量的带正，负电荷粒子所组成的等离子体被称为电浆。
蚀刻用的电浆中，气体的解离程度很低，其中所含的气体具高度的活性，它是利用外加电场的驱动而形成，并且会产生辉光放电现象。
自1970年代以来元件制造首先开始采用电浆蚀刻技术，对于电浆化学新的了解与认知也就蕴育而生。
在现今的积体电路制造过程中，必须精确的控制各种材料尺寸至次微米大小且具有极高的再制性，而由于电浆蚀刻是现今技术中唯一能极有效率地将此工作在高良率下完成，因此电浆蚀刻便成为积体电路制造过程中的主要技术之一。
影响电浆蚀刻特性好坏的因素包括了：1）电浆蚀刻系统的型态，2）电浆蚀刻的参数; 3）前制程相关参数，如光阻，待蚀刻薄膜之沉积参数条件，待蚀刻薄膜下层薄膜的型态及表面的平整度等。
二、电浆的基本概念：1、电浆形成的原理：电浆的产生可藉由直流（DC）的偏压或交流射频（RF）的偏压下的电场形成，而在电浆中的电子来源通常有二：一为分子或原子解离后所产生的电子，另一则为离子撞击电极所产生的二次电子，在直流（DC）的电场下产生的电浆其电子源主要以二次电子为主，而交流射频（RF）的电场下产生的电浆其电子源则以分子或原子解离后所产生的电子为主。
在电浆蚀刻中以直流方式产生辉光放电的缺点包含了：1）需要较高的功率消耗，也就是说产生的离子密度低; 2）须要以离子撞击电极以产生二次电子，如此将会造成电极材料的损耗。
三）所需之电极材料必须为导体如此一来将不适用于晶圆制程中。
在射频放电状况下，由于高频操作，使得大部份的电子在半个周期内没有足够的时间移动至正电极，因此这些电子将会在电极间作振荡，并与气体分子产生碰撞。
而射频放电所需的振荡频率下限将视电极间的间距，压力，射频电场振幅的大小及气体分子的解离位能等因素而定，而通常振荡频率下限为50kHz的。
一般的射频系统所采用的操作频率大都为13.56。
相较于直流放电，射频放电具有下列优点：1）放电的情况可一直持续下去而无需二次电子的发射，当晶圆本身即为电极的一部份时，这点对半导体材料制程就显得十分重要了; 2）由于电子来回的振荡，因此离子化的机率大为提升，蚀刻速率可因而提升; 3）可在较低的电极电压下操作，以减低电浆对元件所导致之损坏; 4）对于介电质材料同样可以运作。
现今所有的电浆系统皆为射频系统。
另外值得一提的是在射频系统中一个重要的参数是供给动力的电极面积与接地电极面积之比。
2、等效电子及离子温度存在于电浆中的电场分别施力于带正电荷之离子与代负电荷之电子，女= é* q时，而加速度为a =男/女，由于离子质量远大于电子，因此电子所获得的加速度与速度将远大于离子，以致电子的动能远大于离子，电子与离子间处于一非平衡状态。
从气体动力论中，得知Ekinetic =（3 / 2）KT公司，由此可知，等效电子温度远大于等效离子温度，如此可视为“热”电子处于“冷”电浆之中。
因此电子能够在低温的状态下提供一般在高温下才能使分子解离所需要的能量。
在一般蚀刻用的电浆中，等效的电子温度约为10000 - 100000 °K 的。
3、电浆蚀刻中的基本物理及化学现象在干式蚀刻中，随着制程参数及电浆状态的改变，可以区分为两种极端的性质的蚀刻方式，即纯物理性蚀刻与纯化学反应性蚀刻。
纯物理性蚀刻可视为一种物理溅射方式，它是利用辉光放电，将气体如氩气，解离成带正电的离子，再利用偏压将离子加速，溅击在被蚀刻物的表面，而将被蚀刻物质原子击出。
此过程乃完全利用物理上能量的转移，故谓之物理性蚀刻。
其特色为离子撞击拥有很好的方向性，可获得接近垂直的蚀刻轮廓。
但缺点是由于离子是以撞击的方式达到蚀刻的目的，因此光阻与待蚀刻材料两者将同时遭受蚀刻，造成对遮罩物质的蚀刻选择比变差，同时蚀刻终点必须精确掌控，因为以离子撞击方式蚀刻对于底层物质的选择比很低。
且被击出的物质往往非挥发性物质，而这些物质容易再度沉积至被蚀刻物薄膜的表面或侧壁。
加上蚀刻效率偏低，因此，以纯物理性蚀刻方式在积体电路制造过程中很少被用到。
纯化学反应性蚀刻，则是利用电浆产生化学活性极强的原（分）子团，此原（分）子团扩散至待蚀刻物质的表面，并与待蚀刻物质反应产生挥发性之反应生成物，并被真空设备抽离反应腔。
因此种反应完全利用化学反应来达成，故谓之化学反应性蚀刻。
此种蚀刻方式相近于湿式蚀刻，只是反应物及产物的状态由液态改变为气态，并利用电浆来促进蚀刻的速率。
因此纯化学反应性蚀刻拥有类似于湿式蚀刻的优点及缺点，即高选择比及等向性蚀刻。
在半导体制程中纯化学反应性蚀刻应用的情况通常为不需做图形转换的步骤，如光阻的去除等。
一个仅基于化学反应机制的理想干蚀刻过程可分为以下几个步骤：1）反应气体进入腔体，2）产生电浆形态之蚀刻物种，如离子及自由基，3）蚀刻物种藉由扩散，碰撞或场力移至待蚀刻物表面并吸附于表面; 4）蚀刻物种停滞在待蚀刻物表面一段时间; 5）进行化学反应并产生挥发性之生成物; 6）生成物脱离表面; 7）脱离表面之生成物扩散至气体中。
上述步骤中若其中一个停止发生，则整个反应将不再进行。
而其中生成物脱离表面的过程最为重要，大部份的反应物种皆能与待蚀刻物表面产生快速的反应，但除非生成物有合理的蒸气压以致让其脱离表面，否则反应将不会发生。
综观而论，纯物理性蚀刻，如离子束蚀刻有两大缺点：一为低选择比，一为低蚀刻效率而纯化学反应蚀刻也有两个缺点：。
一为等向性蚀刻，另一为无法应用至次微米的元件制程上，包含了线宽控制与均匀性等问题。
最具广泛使用的方法便是结合物理性蚀刻与化学反应性蚀刻，即所谓的活性离子蚀刻，此种蚀刻方式兼具非等向性及高选择比等双重优点，蚀刻的进行主要靠化学反应来达成，以获得高选择比加入离子撞击的作用有二：一是将待蚀刻物质表面的原子键结破坏，以加速蚀刻速率;二是将再沉积于待蚀刻。
物质表面的产物或聚合物打掉，以便待蚀刻物质表面能再与反应蚀刻气体接触。
非等向性蚀刻的达成，则是靠再沉积的产物或聚合物，沉积于待蚀刻图形上，在表面的沉积物可被离子打掉，蚀刻可继续进行，而在侧壁上的沉积物，因未受离子的撞击而保留下来，阻隔了表面与反应蚀刻气体的接触，使得侧壁不受侵蚀，而获得非等向性蚀刻。
综合以上所言，电浆蚀刻的完成包含了以下几种过程：1）化学反应，属等向性，2）离子辅助蚀刻，具方向性，3）保护层的形成，可避免侧壁遭受蚀刻4）生成物残留的排除。
垂直的蚀刻轮廓，主要源自于两大原因：一为垂直方向的离子撞击，加速垂直方向的蚀刻;一为侧壁保护层的形成而侧壁保护层的形成种类有下列。
几种方式：1）非挥发性的副产物，例如：SiBr4，二氧化硅，BrxOy 2）光阻蚀刻时所产生之聚合物; 3）聚合物气体，例如：CFX的CClx中，x <3 4 ）侧壁表面氧化或氮化，例如：AlxNy，SixOy。
4、电浆蚀刻机制以硅蚀刻为例反应后的产物为挥发性之SiF4及SiF2。
若以纯四氟化碳电浆气体蚀刻硅或氧化硅薄膜，则蚀刻速率相对很慢。
但若将少量的氧气加入的CF4气体中，则硅或氧化硅薄膜的蚀刻速率将大幅度增加，氧气的加入通常伴随着电浆中氟原子密度的增加，此乃由于氧与CF4的反应而释出氟原子所致，可能的反应为：。
四氟化碳+氧气àCOF2 + 2楼。
氧气的加入并且消耗掉部份的碳，使得电浆中的氟碳比增加，进而增进了硅或氧化硅薄膜的蚀刻速率。
在氧的添加后，对硅的蚀刻速率提升要比氧化硅来得快，由此可知，氧的加入将使得氧化硅对硅的蚀刻速率选择比降低。
但若将氧的含量持续增加，则额外的氧将会把氟原子的浓度稀释，因而造成蚀刻速率的降低。
如果我们在四氟化碳中加入氢气，则氢气分解成氢原子后与氟原子反应形成氟化氢（HF）的。
对硅的蚀刻而言，氟原子浓度减少，使得蚀刻速率直线下降。
对氧化硅的蚀刻而言，虽然高频可蚀刻氧化硅，但蚀刻速率仍比原来慢了点。
因此，适量氢气的加入可提升氧化硅对硅的蚀刻选择比。
图5-6为加入氢气后，硅，氧化硅及光阻蚀刻速率的变化情形。
5、氟碳比模型（氟对碳比模型）在氟碳化物的电浆中，氟的作用是与基材表面反应，产生挥发性的产物，并藉由真空设备带出腔体外，因此当氟的成份增加时，蚀刻速率增加。
碳在电浆中的作用为提供聚合物的来源，因此碳会抑制蚀刻的进行，当碳的成份增加时，将使得蚀刻速率减缓。
基于上述之原理，我们可以藉由电浆中的氟/碳的比的变化来推测反应进行的方向。
在添加其它气体的状况下，亦会改变氟/碳比，因此反应的趋势可借此来预知，此即称之为氟碳比模型。
氟碳比模型适用于以氟碳化物电浆作为主要蚀刻机构的材料，除硅，氧化硅之外，在氮化钛，氮化硅，钨等均可适用。
以硅，氧化硅为例，在硅表面上的反应只会消耗氟，而碳并不会损失。
因此在蚀刻的过程中氟碳比（F值/ C）下降，当晶片上硅表面积曝露于电浆增加时，蚀刻速率将变慢。
而当加入氧气时会消耗许多碳原子而形成一氧化碳或二氧化碳，且氟原子的解离也因而增加，因此氟碳比（F值/ C）上升，蚀刻速率也跟着上升。
加入氢气则会消耗氟原子形成高频，氟碳比（F值/ C）因而下降，对硅的蚀刻速率也就下降;但对氧化硅而言，因其含有氧的成份，可局部性地消耗碳的成份，因此氟碳比（男/三）在局部区域呈现不变的情形，使得氧化硅的蚀刻速率变化较小。
除了加入氧气及氢气外，加入CHF3，或以CHF3，C2F4等氟碳比小于4的气体来取代CF4的，亦可达到降低氟碳比（F值/ C），提高蚀刻选择比的效果。
6、电浆蚀刻制程参数电浆蚀刻制程参数一般包括了射频（RF）的功率，压力，气体种类及流量，蚀刻温度及腔体的设计等因素，而这些因素的综合结果将直接影响蚀刻的结果，射频（RF）的功率是用来产生电浆及提供离子能量的来源，因此功率的改变将影响电浆中离子的密度及撞击能量而改变蚀刻的结果。