半导体刻蚀设备行业报告：多频共振驱动刻蚀市场（39页）

行业报告下载 2022年03月13日 07:54 管理员

按照刻蚀工艺划分，刻蚀主要分为干法刻蚀以及湿法刻蚀。干法刻蚀主要利用反应气体与等离子体进行刻蚀，利用等离子体与表面薄膜反应，形成挥发性物质，或者直接轰击薄膜表面使之被腐蚀的工艺。干法刻蚀可以在某一特定方向上进行切割，使得实现理想中纳米（nm）级的超精细图案轮廓。湿法刻蚀工艺主要是将被刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀，该刻蚀方法会导致材料的横向纵向同时腐蚀，会导致一定的线宽损失。目前来看，干法刻蚀在半导体刻蚀中占据绝对主流地位，市场占比约 90%。按照刻蚀材料划分，刻蚀工艺包括介质刻蚀和导体刻蚀，导体刻蚀又分为硅刻蚀和金属刻蚀。金属刻蚀主要是在金属层上去除铝、钨或铜层，以在逐级叠加的芯片结构中生成互联导线图形；硅刻蚀（包括多晶硅）应用于需要去除硅的场合，如刻蚀多晶硅晶体管栅、硅槽电容；介质刻蚀是用于介质材料的刻蚀，如二氧化硅。对于 8 英寸晶圆，介质、多晶硅以及金属刻蚀是刻蚀设备的常用类别。

进入 12 英寸世代以后，随着铜互连的发展，金属刻蚀逐渐萎缩，介质刻蚀份额逐渐加大。20 年介质刻蚀设备的份额已超过 40%，而且随着器件互连层数增多，介质刻蚀技术和设备有望持续发展。干法刻蚀有化学反应、物理去除以及化学物理混合去除三种方式，性能各有优劣。其中，物理性刻蚀，又称离子束溅射刻蚀，原理是使带能粒子在强电场下加速，这些带能粒子通过溅射刻蚀作用去除未被保护的硅片表面材料；化学性刻蚀，又称等离子体刻蚀，纯化学刻蚀作用中，通过等离子体产生的自由基和反应原子与硅片表面的物质发生化学反应达到刻蚀的效果，可以得到较好的刻蚀选择性和较高的刻蚀速率；物理化学性刻蚀，即反应离子刻蚀，利用离子能量来使被刻蚀层的表面形成容易刻蚀的损伤层和促进化学反应，具有各向异性强的优势，是超大规模集成电路工艺中很有发展前景的一种刻蚀方法。