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刻蝕工藝是半導(dǎo)體制造工藝中的一種重要步驟,主要是在光刻完成后對(duì)硅片表面進(jìn)行有選擇性的化學(xué)或物理腐蝕,以將硅片表面多余的材料去除,達(dá)到預(yù)期的圖形。刻蝕工藝包括濕法化學(xué)刻蝕和干法刻蝕兩種。濕法化學(xué)刻蝕是將硅片浸入化學(xué)溶劑或向硅片上噴灑刻蝕溶劑,通過(guò)化學(xué)反應(yīng)去除硅片表面的材料。這種方法適用于多晶硅、氧化物、氮化物、金屬和Ⅲ-Ⅴ族化合物等表面刻蝕。
一、濕法刻蝕普遍存在的原因?
1.成本問(wèn)題。干法刻蝕機(jī)臺(tái)實(shí)在太昂貴了,電力、氣體和維護(hù)成本都很高;而濕法刻蝕一般是簡(jiǎn)單的化學(xué)溶液槽,再加上超聲波,加熱系統(tǒng)等,一臺(tái)浸泡式濕法刻蝕機(jī)就做好了,而且化學(xué)刻蝕液的成本低廉。
2.操作簡(jiǎn)單。濕法刻蝕技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單,易于操作和維護(hù),刻蝕速率快,便于批量化生產(chǎn)。
3.針對(duì)特殊應(yīng)用。有些產(chǎn)品中某些材料并不適合干法刻蝕,必須用濕法刻蝕,比如Cu。
二、濕法刻蝕及其應(yīng)用?
濕法刻蝕主要是除去不希望留下的薄膜。而濕法清洗主要是洗去顆粒或上一工序留下的殘留。比如cmp研磨后,在晶圓表面有大量的顆粒污染,就需要有cmp后清洗的步驟。濕法刻蝕可用于芯片制造中。除了集成電路極小部分制程需要外,非集成電路的大部分產(chǎn)品都會(huì)用到。換句話(huà)說(shuō),只要刻蝕要求不是那么嚴(yán)格(3um),都能用濕法刻蝕來(lái)替代干法刻蝕。集成電路主要包括模擬器件,邏輯,微處理器,存儲(chǔ)等,而非集成電路一般包括mems傳感器,光電器件,分立器件等。
三、濕法刻蝕液的種類(lèi)有哪些?
1.導(dǎo)體濕法刻蝕液
銅刻蝕液,鋁刻蝕液,Cr刻蝕液,Ti刻蝕液,金刻蝕液,鎳刻蝕液,錫刻蝕液,Ta刻蝕液,鉍刻蝕液,鈷刻蝕液等。
2.絕緣體刻蝕液
氧化硅刻蝕液,氮化硅刻蝕液,氧化鋁刻蝕液,藍(lán)寶石刻蝕液,碳刻蝕液,環(huán)氧樹(shù)脂刻蝕液,光刻膠剝離液等。
硅刻蝕液,SiC刻蝕液,砷化鎵刻蝕液,砷化銦鎵刻蝕液,磷化銦鎵刻蝕液,InP刻蝕液,磷化氧化銦刻蝕液。
四、刻蝕注意事項(xiàng)
化學(xué)品的防護(hù):濕法刻蝕過(guò)程中會(huì)使用到各種化學(xué)藥品,這些藥品多數(shù)具有腐蝕性和毒性,因此在進(jìn)行濕法刻蝕時(shí),必須做好化學(xué)品的防護(hù)工作,如佩戴防護(hù)手套、護(hù)目鏡等個(gè)人防護(hù)裝備,確保操作安全。
刻蝕條件的控制:濕法刻蝕的效果受到刻蝕條件的影響,如刻蝕液的濃度、溫度、壓力等。因此,在進(jìn)行濕法刻蝕時(shí),需要根據(jù)待刻蝕材料的特性和要求,選擇合適的刻蝕條件,以保證刻蝕效果和一致性。
避免過(guò)度刻蝕:與干法刻蝕一樣,濕法刻蝕也需要避免過(guò)度刻蝕。過(guò)度刻蝕會(huì)導(dǎo)致材料表面破壞,影響器件的性能和可靠性。因此,需要精確控制刻蝕時(shí)間和深度,確保刻蝕達(dá)到預(yù)期效果。