半导体工艺(三):蚀刻技术(湿法蚀刻)

半导体工艺(三):蚀刻技术(湿法蚀刻)

首页角色扮演梦回秦时更新时间:2024-05-01

简单的湿法蚀刻工艺可能只包括将要去除的材料溶解在液体溶剂中,而不改变溶解材料的化学性质。然而,一般而言,湿法蚀刻工艺涉及一种或多种化学反应,这些反应会消耗原始反应物并产生新物质。

基本湿法蚀刻工艺可分为三个基本步骤: 1) 蚀刻剂扩散到表面以进行去除;2)蚀刻剂与被去除材料之间的反应;3) 反应副产物从反应表面扩散。

湿法刻蚀原理

湿蚀刻通常是 各向同性的,即它以相同的速率在所有方向上进行。非各向同性的蚀刻工艺称为 “各向异性”。 仅在一个方向(例如,仅垂直)上进行的蚀刻工艺被称为“完全各向异性”。

湿法刻蚀的特性

目前,湿法刻蚀一般被用于工艺流程前面的晶圆片准备、清洗等不涉及图形的环节,而在图形转移中干法刻蚀已占据主导地位。

湿法刻蚀的应用

湿法刻蚀的应用案例

湿法刻蚀的应用

湿法刻蚀的应用

湿法刻蚀的应用

除了集成电路极小部分制程需要外,非集成电路的大部分产品都会用到。换句话说,只要刻蚀要求不是那么严格(3um),都能用湿法刻蚀来替代干法刻蚀。集成电路主要包括模拟器件,逻辑,微处理器,存储等,而非集成电路一般包括mems传感器,光电器件,分立器件等。

湿法刻蚀的应用

所有的晶圆级封装厂,TSV转换板厂都需要湿法刻蚀。需要用湿法刻蚀来除去电镀bump后的种子层等。

湿法刻蚀的工艺特性

湿蚀刻通常是各向同性的,这导致蚀刻剂化学物质去除了掩膜材料下方的基板材料。湿蚀刻还需要大量的蚀刻剂化学物质,因为基底材料必须被蚀刻剂化学物质覆盖。此外,必须一致地替换蚀刻剂化学物质,以保持相同的初始蚀刻速率。结果,与湿蚀刻有关的化学和处理成本非常高。

湿法刻蚀的环保措施

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A1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。

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