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酸/堿刻蝕機

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更新時間：2023-01-10 14:14:19瀏覽次數(shù)：1162次

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產(chǎn)品簡介

刻蝕方法分為：干法刻蝕和濕法刻蝕，干法刻蝕是以等離子體進行薄膜刻蝕的技術，一般是借助等離子體中產(chǎn)生的粒子轟擊刻蝕區(qū)，它是各向異性的刻蝕技術，即在被刻蝕的區(qū)域內(nèi)，各個方向上的刻蝕速度不同，通常Si3N4、多晶硅、金屬以及合金材料采用干法刻蝕技術

詳細介紹

刻蝕方法分為：干法刻蝕和濕法刻蝕，干法刻蝕是以等離子體進行薄膜刻蝕的技術，一般是借助等離子體中產(chǎn)生的粒子轟擊刻蝕區(qū)，它是各向異性的刻蝕技術，即在被刻蝕的區(qū)域內(nèi)，各個方向上的刻蝕速度不同，通常Si₃N₄、多晶硅、金屬以及合金材料采用干法刻蝕技術；濕法刻蝕是將被刻蝕材料浸泡在腐蝕液內(nèi)進行腐蝕的技術，這是各向同性的刻蝕方法，利用化學反應過程去除待刻蝕區(qū)域的薄膜材料，通常SiO₂采用濕法刻蝕技術，有時金屬鋁也采用濕法刻蝕技術。
下面分別介紹各種薄膜的腐蝕方法流程：

二氧化硅腐蝕：

在二氧化硅硅片腐蝕機中進行，腐蝕液是由HF、NH₄F、與H₂O按一定比例配成的緩沖溶液。腐蝕溫度一定時，腐蝕速率取決于腐蝕液的配比和SiO₂摻雜情況。摻磷濃度越高，腐蝕越快，摻硼則相反。SiO₂腐蝕速率對溫度最敏感，溫度越高，腐蝕越快。

具體步驟為：

1、將裝有待腐蝕硅片的片架放入浸潤劑（FUJI FILM DRIWEL）中浸泡10—15S，上下晃動，浸潤劑（FUJI FILM DRIWEL）的作用是減小硅片的表面張力，使得腐蝕液更容易和二氧化硅層接觸，從而達到充分腐蝕；

2、將片架放入裝有二氧化硅腐蝕液（氟化銨溶液）的槽中浸泡，上下晃動片架使得二氧化硅腐蝕更充分，腐蝕時間可以調整，直到二氧化硅腐蝕干凈為止；

3、沖純水；

4、甩干。

二氧化硅腐蝕機理為：

SiO₂+4HF=SiF₄+2H₂O

SiF₄+2HF=H₂SiF₆

H₂SiF₆（六氟硅酸）是可溶于水的絡合物，利用這個性質可以很容易通過光刻工藝實現(xiàn)選擇性腐蝕二氧化硅。為了獲得穩(wěn)定的腐蝕速率，腐蝕二氧化硅的腐蝕液一般用HF、NH₄F與純水按一定比例配成緩沖液。

由于基區(qū)的氧化層較發(fā)射區(qū)的厚，以前小功率三極管的三次光刻（引線孔光刻）一般基極光刻和發(fā)射極光刻分步光刻，現(xiàn)在大部分都改為一步光刻，只有少部分品種還分步光刻，比如2XN003，2XN004，2XN013，2XP013等。但是由于基區(qū)的氧化層一般比發(fā)射區(qū)的厚，所以刻蝕時容易發(fā)生氧化區(qū)的侵蝕。

二氧化硅腐蝕后檢查：

1、窗口內(nèi)無殘留SiO₂（去膠重新光刻）；

2、窗口內(nèi)無氧化物小島（去膠重新光刻）；

3、窗口邊緣無過腐蝕（去膠重新光刻）；

4、窗口內(nèi)無染色現(xiàn)象（報廢）；

5、氧化膜無腐蝕針孔（去膠重新光刻）；

6、氧化膜無劃傷等（去膠重新光刻）。

Al上CVD腐蝕：

摻磷的SiO₂是磷硅玻璃，如果PSG是長在鋁上做鈍化層，這時采用二氧化硅腐蝕液腐蝕會傷及鋁層，所以一般采用如下腐蝕液：冰乙酸：氟化銨=2：3。具體步驟為：

1、將裝有待腐蝕硅片的片架放入浸潤劑（FUJI FILM DRIWEL）中浸泡10—15S；

2、將片架放入裝有腐蝕液（冰乙酸：氟化銨=2：3）的槽中浸泡，并且上下晃動片架；

3、將片架放入裝有甲醇溶液（甲醇：純水=1：1）的槽中浸泡；

4、在溢流槽中溢流沖水；

5、沖純水；

6、甩干。

鋁腐蝕：

在鋁腐蝕清洗機中進行，具體步驟為：

1、將裝有待鋁腐蝕硅片的片架放入浸潤劑（FUJI FILM DRIWEL）中浸泡10-15s，并且上下晃動；

2、將片架放入裝有45℃左右的鋁腐蝕液（磷酸+硝酸+醋酸+純水）的槽中浸泡，上下晃動片架，使得鋁腐蝕更充分，腐蝕的時間根據(jù)先行片的腐蝕時間進行調整，直到腐蝕后看到二氧化硅表面為止；

3、沖純水；

4、甩干：在甩干機中甩干后烘干。

磷酸約占80%，主要起腐蝕鋁的作用，硝酸占1%-5%，其與鋁反應生成溶于水的硝酸鹽，可以提高腐蝕速率，但含量過多會影響光刻膠抗蝕刻能力，醋酸占10%左右，它能降低腐蝕液的表面張力，增加硅片與腐蝕液的浸潤效果，提高腐蝕均勻性，同時具有緩沖作用，純水占5%左右。

鋁腐蝕后檢驗，主要項目有：

1、連鋁、鋁過腐蝕、鋁條間殘鋁、鋁條不過細、鋁條氧化——去膠后重新蒸鋁；

2、鋁條變色（灰、黑、黃）——如果變色嚴重則報廢。

SIPOS腐蝕：

1、將裝有待腐蝕硅片的片架放入浸潤劑（FUJI FILM DRIWEL）中浸泡20—30S，上下晃動；

2、將片架放入裝有腐蝕液（40%NH₄F溶液：H₂O：40%HF溶液=10：6：1）的槽中浸泡，并且上下晃動片架；

3、沖純水；

4、甩干。

等離子體刻蝕：

等離子體刻蝕可用于刻蝕SiO₂，Si₃N₄，多晶硅等，但是，通常氧化硅用濕法腐蝕快，而氮化硅也可以采用二氧化硅腐蝕液，但是腐蝕速度慢，因此氮化硅刻蝕用干法刻蝕，所用的設備有901E/903E TEGAL plasma etching system型等離子刻蝕設備，用的的刻蝕氣體有：CF₄、O₂、N₂、SF₆、CHF₃、NF₃、He、C₂F₆等。