什么是高选择性蚀刻工艺

什么是高选择性蚀刻工艺

引用

网易

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https://www.163.com/dy/article/JQSB8J6M0552R0OX.html

高选择性蚀刻工艺是半导体制造中的关键技术之一，它通过精确控制不同材料的刻蚀速率比，实现纳米级结构的精确成型。本文将详细介绍高选择性蚀刻工艺的核心价值、实现方法及其在半导体制造中的典型应用。

华林科纳半导体高选择性蚀刻工艺是一种在半导体制造等精密加工中，通过化学或物理手段实现目标材料与非目标材料刻蚀速率显著差异的技术。其核心在于精确控制不同材料的刻蚀速率比（通常>5:1），从而精准去除指定材料并保护其他结构。

核心价值

精准材料去除

通过调整反应条件，使目标材料（如多晶硅、氮化硅）的刻蚀速率远高于掩膜或底层材料（如氧化硅、光刻胶），实现纳米级结构的精确成型。

保护关键结构

在多层材料体系中，高选择性可避免非目标层被意外刻蚀，防止器件性能受损，尤其适用于3D NAND等复杂堆叠结构的制造。

实现方法

气体化学调控

使用CHF₃/O₂混合气体进行干法蚀刻，通过氧气增加氧化硅的刻蚀选择性；在氮化硅刻蚀中采用Cl₂/HBr/O₂混合气体，实现氮化硅与氧化硅的高选择比。

工艺参数优化

调整射频功率、腔室压力和温度等参数，平衡物理轰击与化学反应。例如，降低功率可减少物理溅射，增强化学选择性。

自由基选择性反应

利用等离子体产生的自由基优先与特定材料（如氮化硅）反应生成挥发性产物，而对其他材料（如氧化硅）影响极小。

典型应用

3D NAND闪存制造

新型蚀刻工艺通过高选择性实现更密集的层叠结构，推动存储容量提升。

多层器件加工

在光刻胶/薄膜/衬底体系中，保护底层材料免受过度刻蚀，确保器件可靠性。

该技术已成为半导体先进工艺中突破制程限制的关键手段，尤其在微缩化和三维集成趋势下更具战略意义。