湿法刻蚀：特点、注意事项和设备特点

1.原理 其腐蚀机制是HNO₃氧化生成SiO₂，HF再去除SiO₂。化学反应式如下：

3Si+4HNO₃=3SiO₂+4NO+2H₂O （7-30）

SiO₂+4HF=SiF₄+2H₂O （7-31）

SiF₄+2HF=H₂SiF₆ （7-32）

2.工艺

（1）工艺流程

1）准备工作。戴好活性炭口罩、作业手套。

2）插片。接收扩散车间传递过来装夹好的硅片，一手提片头提手，一手托片头底部，水平捡出放于桌面，检查是否有裂片和缺角片。

3）刻蚀。用手慢慢打开反应室盖，将片子放在反应室底座上；确定放正后，盖上盖子，按下启动按钮，观察运行情况。其流程为

去PSG（磷硅玻璃，见另一节）→刻蚀→水洗→碱洗→水洗→酸洗→水洗→吹干。

4）卸片。将片夹螺母拧下，将片夹上半部分取下，取下压在硅片上的聚四氟挡板，取出硅片，放在纤维纸上。

5）电阻测量。用万用表测量刻蚀周边端面内相距2.0cm的两点电阻，将它记录在流程卡上。

（2）湿法刻蚀的特点

1）先去PSG后刻蚀。如果先刻蚀后去PSG，由于毛细作用，在镀膜时会出现白边。此法的缺点是由于气相原因，刻蚀后方块电阻会上升。

2）避免使用CF₄。

3）背面进一步平整，因而背面反射率优于干刻，可利用长波增加短路电流I_sc；背面电场进一步均匀，因而减少了背面复合，可提高开路电压V_oc。

（3）湿法刻蚀生产注意事项(www.xing528.com)

1）禁止裸手接触硅片。

2）上片时保持硅片间距40mm左右，扩散面朝上，禁止放反。

3）刻蚀边缘在1mm左右。

4）刻蚀清洗完后，硅片要尽快镀膜，滞留时间不超过1h。

5）注意硅片表面是否吹干。

3.湿法刻蚀设备

（1）刻蚀槽体分段。分为入料段、湿法刻蚀段、水洗段、碱洗段、水洗段、酸洗段、溢流水段、吹干段。所有刻蚀槽体功能由计算机控制。表7-13列出刻蚀槽布局及工艺。

表7-13刻蚀槽布局及工艺

（2）湿法刻蚀设备的特点

1）有效减小化学药品使用量。

2）高扩展性模块化制作流程。

3）拥有完善的过程监控系统和可视化操作界面。

4）通过高可靠进程，降低碎片率。

5）自动补充耗料，过程控制稳定。