蝕刻工藝是微納制造的核心技術(shù)之一，通過選擇性移除材料實現(xiàn)精密圖形化。其本質(zhì)是化學(xué)反應(yīng)與物理作用的結(jié)合，廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體、顯示面板及精密器件領(lǐng)域。

化學(xué)蝕刻與物理蝕刻的差異

• 濕法蝕刻：依賴化學(xué)溶液（如HF酸刻蝕二氧化硅，HNO?/HCl刻蝕金屬），通過各向同性刻蝕實現(xiàn)快速加工，但精度受擴(kuò)散限制。

• 干法蝕刻：以等離子體（如RIE、ICP）中的高能離子轟擊材料表面，實現(xiàn)各向異性刻蝕，精度可達(dá)納米級，適用于復(fù)雜三維結(jié)構(gòu)。

關(guān)鍵參數(shù)的控制邏輯
蝕刻速率、選擇比（目標(biāo)材料與掩膜/下層材料的蝕刻速率比）和均勻性是核心指標(biāo)。例如，在硅刻蝕中，Cl?氣體濃度升高會提升速率，但過量會導(dǎo)致側(cè)壁粗糙度增加。通過調(diào)節(jié)射頻功率和氣壓，可優(yōu)化離子能量與方向性。

失效模式與解決方案

• 過刻蝕：因時間控制偏差導(dǎo)致下層材料損傷，需通過終點檢測系統(tǒng)（如激光干涉儀）實時監(jiān)控。

• 殘留物：蝕刻副產(chǎn)物堆積可能堵塞結(jié)構(gòu)，采用原位清洗（如O?等離子體氧化分解有機(jī)物）可減少停機(jī)時間。