濕法蝕刻工藝的原理是使用化學(xué)溶液將固體材料轉(zhuǎn)化為液體化合物。選擇性非常高，

因?yàn)槭褂玫幕瘜W(xué)品可以非常精確地適應(yīng)單個(gè)薄膜。對(duì)于大多數(shù)解決方案，選擇性大于100:1。

批量蝕刻

在批量蝕刻中，可以同時(shí)蝕刻多個(gè)晶圓，過濾器和循環(huán)泵可防止顆粒到達(dá)晶圓。由于化學(xué)物質(zhì)的濃度隨著每個(gè)處理過的晶圓而降低，因此必須經(jīng)常更新。

蝕刻速率，換句話說，每次磨損，必須是眾所周知的，以確保可重復(fù)的過程。精確的回火是必不可少的，因?yàn)槲g刻速率會(huì)隨著溫度的升高而增加。

杠桿可以在水平和垂直方向上傳送晶圓。晶片被蝕刻后，通過在單獨(dú)的槽中用水清洗來停止蝕刻過程。隨后在旋轉(zhuǎn)干燥器中除去水分。

批量蝕刻的優(yōu)點(diǎn)是產(chǎn)量高且蝕刻工具結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。但是，統(tǒng)一性較低。

噴涂蝕刻

噴霧蝕刻類似于光刻中的噴霧顯影。由于晶圓的旋轉(zhuǎn)同時(shí)穩(wěn)定地更新蝕刻化學(xué)，均勻性非常好。由于旋轉(zhuǎn)速度快，氣泡不會(huì)出現(xiàn)，但是，每個(gè)晶圓都必須單獨(dú)處理。作為單晶圓工藝的替代方案，噴射蝕刻可以一次在多個(gè)晶圓上完成。在旋轉(zhuǎn)蝕刻機(jī)中，晶圓圍繞噴嘴放置并同心旋轉(zhuǎn)。之后，晶片在熱氮?dú)夥罩懈稍铩?/p>

硅的各向異性蝕刻

盡管液體中的分子可以向各個(gè)方向移動(dòng)，但濕法蝕刻工藝可以產(chǎn)生幾乎各向異性的蝕刻輪廓。對(duì)于這種方法，利用了不同晶體方向上的不相等蝕刻速率。(100)和(110)取向晶面的蝕刻速度比(111)取向快得多。因此，可以制造“V”形溝槽（100 硅）或具有垂直側(cè)壁的溝槽。蝕刻使用鉀、蘇打或鋰堿液（KOH、NaOH、LiOH）或使用 EDP 稀釋液（水、吡嗪、兒茶酚和乙二胺的混合物）完成。

各向同性蝕刻用蝕刻液

所有不同的材料都有單獨(dú)的稀釋液。例如二氧化硅被氫氟酸（HF）蝕刻：SiO2+ 6HF → H2SiF6 + 2H2O 釋液用 NH 4F緩沖以保持HF的濃度（所謂的緩沖HF，BHF）。在 40% NH4F和49% HF（比率 10:1）的混合物中，熱氧化物的蝕刻速率為 50 nm/min。TEOS (CVD) 氧化物和PECVD 氧化物的蝕刻速度要快得多（分別為 150 nm/min 和 350 nm/min）。與晶體硅、氮化硅和多晶硅相比，選擇性遠(yuǎn)大于 100:1。氮化硅被熱磷酸（H3PO4）蝕刻。與二氧化硅相比，選擇性較低 (10:1)。在多晶硅中，與氮化硅相比的選擇性主要由磷酸的濃度決定。

晶體或多晶硅首先用硝酸 (HNO3) 氧化，然后用 HF 蝕刻氧化物。 鋁可以在 60 °C 下用硝酸和磷酸的混合物蝕刻，鈦可以用氨水 (NH4OH)、過氧化氫(H2O2) 和水（比例為 1:3:5）的混合物蝕刻). 因?yàn)檫@種混合物也會(huì)腐蝕硅，所以它的壽命很短。

通常，濕法蝕刻適用于去除晶片的整個(gè)層。大多數(shù)材料的選擇性都非常高，因此不存在蝕刻錯(cuò)誤薄膜的風(fēng)險(xiǎn)。此外蝕刻速率非常好，在浴蝕刻中一次可以處理許多晶圓。然而，對(duì)于小結(jié)構(gòu)，不能使用濕法蝕刻，因?yàn)樗母飨蛲蕴匦詴?huì)導(dǎo)致掩模膜的橫向蝕刻。對(duì)于這種方法，通過具有各向異性蝕刻輪廓的干法蝕刻去除層。

審核編輯 黃宇