蝕刻設備(Etching Equipment)是用來選擇性去除半導體晶圓上薄膜與基板材料的製程設備。以光阻或其他保護膜為遮罩,透過化學、物理作用精密去除未受遮蔽部分的材料,藉此形成圖案。是半導體製造中使用頻率最高的設備類別之一。
蝕刻設備大致分為乾式蝕刻設備與濕式蝕刻設備。乾式蝕刻設備利用電漿在氣相中進行蝕刻,非等向性(沿垂直方向選擇性蝕刻)優異,是形成微細圖案不可或缺的設備。基本方式為 RIE(反應性離子蝕刻),另有 ICP(感應耦合電漿)型、CCP(電容耦合電漿)型等多種方式。濕式蝕刻設備則以藥液槽或旋轉方式,用於等向性蝕刻、清洗與選擇性去除。
先進乾式蝕刻設備的主要應用步驟包括:閘極蝕刻(多晶矽・金屬閘極的精密加工)、接觸窗/通孔蝕刻(以高深寬比貫穿 SiO₂/SiN)、3D NAND 的通道孔・狹縫蝕刻(超過 60:1 的超高深寬比)、FinFET/GAA 的鰭片形成、側壁間隔層的回蝕等,凡是形成元件關鍵結構的步驟都會用到。
在最先進技術方面,ALE(Atomic Layer Etching:原子層蝕刻)是能以 1 個原子層為單位精密去除材料的技術,在 GAA 奈米片的 SiGe 選擇性去除、High-k 閘極金屬蝕刻、EUV 圖案修正等用途的採用正持續擴大。脈衝電漿技術與低溫蝕刻(Cryogenic Etch)也有助於提升圖案形成的精度。
主要的蝕刻設備廠商為科林研發(Kiyo・Flex 系列:全球市占最大,約40%)、東京威力科創(Tactras・Certas 系列)、應用材料(Centris・Producer Etch 系列),由這3家寡占全球市場。蝕刻設備與薄膜沉積設備並列為半導體製造設備市場的最大區塊,隨著先進節點推進,設備單價與需求量皆持續增加。