首页 理论教育 湿法刻蚀工艺及注意事项

湿法刻蚀工艺及注意事项

时间:2023-06-16 理论教育 版权反馈
【摘要】:要控制湿法刻蚀的速率,通常可通过改变溶液浓度和反应温度等方法实现。溶液浓度增加会加快湿法刻蚀时反应物到达及离开被刻蚀薄膜表面的速率,反应温度可以控制化学反应速率的大小。选择一个湿法刻蚀的工艺,除了刻蚀溶液的选择外,也应注意掩模是否适用。下面分别介绍SiO2,Si,Si3N4,Al的湿法刻蚀。

湿法刻蚀工艺及注意事项

湿法刻蚀技术是化学品(液相)与薄膜(固相)的表面反应,此技术的优点为工艺简单且刻蚀速度快,缺点为该化学反应并无方向性,属于一种各向同性刻蚀。一般而言,湿法刻蚀在半导体制造工艺中可用于下列几个方面:①SiO2层的刻蚀;②Si3N4(nitride)层的刻蚀;③金属层(如Al,Cu,Ti)的刻蚀;④多晶硅(poly Si)层的图形刻蚀或去除;⑤非等向性Si层的刻蚀;⑥硅片减薄、抛光。

湿法刻蚀大概可分为三个步骤:①反应物质扩散到被刻蚀薄膜的表面;②反应物与被刻蚀薄膜反应;③反应后的产物从刻蚀表面扩散到溶液中,并随溶液排出。在这三个步骤中,进行最慢的就是刻蚀速率的控制步骤。也就是说,该步骤的进行速率即是刻蚀速率。

湿法刻蚀的进行,通常先利用氧化剂(如Si和Al刻蚀时的HNO3)将被刻蚀材料氧化成氧化物(例如SiO2、Al2O3),再利用另一种溶剂(如Si刻蚀中的HF和Al刻蚀中的H3PO4)将形成的氧化层溶解并随溶液排出。如此便可达到刻蚀的效果。(www.xing528.com)

要控制湿法刻蚀的速率,通常可通过改变溶液浓度和反应温度等方法实现。溶液浓度增加会加快湿法刻蚀时反应物到达及离开被刻蚀薄膜表面的速率,反应温度可以控制化学反应速率的大小。选择一个湿法刻蚀的工艺,除了刻蚀溶液的选择外,也应注意掩模是否适用。一个适用的掩模需包含下列条件:①与被刻蚀薄膜有良好的附着性;②在刻蚀溶液中稳定而不变质;③能承受刻蚀溶液的侵蚀。光刻胶便是一种很好的掩模材料,它不需额外的步骤便可实现图形转印。但光刻胶有时也会发生边缘剥离或龟裂。边缘剥离的出现是由于光刻胶受到刻蚀溶液的破坏造成边缘与薄膜的附着性变差。解决的方法为在上光刻胶前先上一层附着促进剂,如六甲基二硅胺烷(HMDS)。出现龟裂原因是光刻胶与薄膜之间的应力太大,减缓龟裂的方法就是利用较具弹性的光刻胶材质,来吸收两者之间的应力。

下面分别介绍SiO2,Si,Si3N4,Al的湿法刻蚀。

免责声明:以上内容源自网络,版权归原作者所有,如有侵犯您的原创版权请告知,我们将尽快删除相关内容。

我要反馈