蝕刻設備是什麼
蝕刻設備是從晶圓上的薄膜去除不需要的部分、形成微細電路圖形的前段製程核心設備。針對薄膜沉積設備所形成的薄膜，以曝光機轉印的光阻圖形為遮罩，利用化學與物理反應進行精密加工。主流為使用電漿的乾式蝕刻，要求對目標材料具備高選擇比與非等向性（垂直加工能力）。近年隨著 3D NAND 深孔加工與多重圖案化技術的普及，極高深寬比的加工與原子等級的尺寸控制（ALE）已不可或缺。由於決定圖案化的最終成形形狀，是直接影響元件積集度與良率的重要製程。
細分類 8 類
主要細分類
- •灰化設備（光阻灰化）
- •乾式蝕刻設備
- •各材料用蝕刻機
- •金屬蝕刻機
- •氧化層蝕刻機
- •多晶矽蝕刻機
- •矽蝕刻機
- •濕式蝕刻設備
重點整理
從晶圓上的薄膜去除不需要的部分，形成微細電路圖形
實現忠於曝光機所形成遮罩圖形的垂直加工（非等向性）
3D 結構化與多重圖案化使加工難度與重要性急遽上升
與薄膜沉積設備、曝光機密切搭配，構成主要的圖案化製程
常見問題
什麼是蝕刻設備？
蝕刻設備是在半導體晶圓製程中，選擇性去除不需要的薄膜或基板材料，做出電晶體、導線等元件形狀的設備。主要分為使用電漿的乾式蝕刻與使用藥液的濕式蝕刻 2 種。
乾式蝕刻與濕式蝕刻有何不同？
乾式蝕刻利用電漿（離子、自由基）去除材料。非等向性（選擇性地沿垂直方向蝕刻）高，可精確加工微細圖形。濕式蝕刻是以藥液（氫氟酸等）進行化學去除，由於反應為等向性（各方向均勻），用途廣泛，但應用於微細圖形有其限制。先進製程中乾式蝕刻的比重持續提高。
蝕刻設備的主要廠商有哪些？
蝕刻設備全球市占率第一為科林研發（Lam Research，美國），約占 38～40%。其次為東京威力科創（Tokyo Electron，日本）、應用材料（Applied Materials，美國），這 3 家占了市場的大半。
乾式蝕刻與濕式蝕刻如何分別使用？
FinFET、3D NAND 等高深寬比的微細圖形加工，使用非等向性高的乾式蝕刻（RIE/ICP）。另一方面，氮化矽膜去除、晶圓清洗後的氧化膜去除等可接受等向性去除的用途，或重視成本的場合，則使用濕式蝕刻。
什麼是 ALE（原子層蝕刻）？
ALE（Atomic Layer Etching）是以原子層為單位控制蝕刻的技術。與薄膜沉積的 ALD 成對，對 FinFET、GAA 奈米片等先進 3D 結構的精密加工，以及降低 EUV 圖形的邊緣粗糙度相當有效。科林研發與應用材料皆有提供設備。
乾式與濕式蝕刻設備，哪一種較適合微縮？
微縮適合使用非等向性高的乾式蝕刻（特別是 RIE 或 ICP）。7nm 以下的先進節點也採用 ALE（原子層蝕刻），要求以單原子層為單位的精密去除。濕式蝕刻因化學反應為等向性，難以應用於微細圖形，主要用於底層清洗或特定材料去除。
什麼是回蝕（Etch Back）製程？
回蝕是將以 CVD 等方式沉積的薄膜，對晶圓全面以 RIE 進行垂直且均勻的蝕刻，僅在側壁部分留下薄膜的製程技術。為形成 MOSFET 側壁間隔層（sidewall spacer）所不可或缺，使用蝕刻設備（RIE/ICP）。詳情請參閱「什麼是回蝕」用語頁面。
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