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《半導(dǎo)體器件原理與工藝.ppt》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、硅的各向異性腐蝕一般情況下，腐蝕速率：(100)>(110)>(111)(111)晶面族是各向異性腐蝕的停止面共有八個(gè)（111）晶面(100)硅片上各向異性腐蝕會形成三種基本結(jié)構(gòu)V型槽四面體錐坑四面錐腔硅的各向異性腐蝕硅的各向同性和各向異性腐蝕(100)硅的垂直腐蝕硅的各向異性腐蝕-凸角和凹角各向異性濕法腐蝕凸角過腐蝕凹角腐蝕停止在111交面各向異性腐蝕例典型腐蝕坑微機(jī)械加速度計(jì)腐蝕過程模擬腐蝕過程模擬(續(xù)1)腐蝕過程模擬(續(xù)2)腐蝕過程模擬(續(xù)3)凸角腐蝕補(bǔ)償各向異性硅腐蝕液堿性腐蝕液，例如KOH,NaOH等，腐蝕可以得到較平滑的表面。在腐蝕液
2、中加如異丙醇可以增加(100)和(111)的腐蝕速率比。腐蝕Al,有點(diǎn)腐蝕SiO2，基本不腐蝕NitrideEDP腐蝕液：和KOH類似，但有毒。不腐蝕金屬（在某些情況下包含Al）和SiO2TMAH腐蝕液：和EDP類似但無毒，在某些情況下不腐蝕Al，不腐蝕SiO2●●●EDP腐蝕-1乙二氨，鄰苯二酚，水EthyleneDiaminePyrocatechol或稱為：EPW（EthyleneDiamine–Pyrocatechol–Water)EDP腐蝕采用的掩膜材料：SiO2,Si3N4,Au,Cr,Ag,Cu,Ta;會腐蝕Al晶向選擇性：（111）
3、：（100）~1：35（100）硅的典型腐蝕速率：70°C14um/hr80°C20um/hr90°C30um/hr97°C36um/hr典型配方:1L乙二氨，NH2-CH2-CH2-NH2160g鄰苯二酚，C6H4(OH)2133mLH2OEDP腐蝕-2需要回流冷凝裝置以保證濃度的穩(wěn)定與MOS和CMOS工藝完全不兼容專門容器回收會銹任何金屬腐蝕表面會留下一層棕色的物質(zhì)，難以去除EDP對凸角的腐蝕比其它任何各向異性腐蝕液都快常用于釋放懸臂梁結(jié)構(gòu)腐蝕表面較光滑EDP腐蝕-3EDP腐蝕會產(chǎn)生Si(OH)4的淀積，在Al壓焊點(diǎn)上產(chǎn)生Al(OH)3Mos
4、er的腐蝕后處理：20sec,DIwaterrinse120sec.Dipin5%(抗壞血酸)ascorbicacidandH2O120sec,rinseinDIwater60sec.Dipin(己烷)hexane,C6H14TMAH腐蝕TetraMethylAmmoniumHydroxide四甲基氫氧氨MOS和CMOS兼容-無堿性金屬存在-對SiO2和Al腐蝕不明顯晶向選擇性：（111）：（100）~1：10---1：35典型配方-250mLTMAH(25%Aldrich)-375mLWater-22gSilicondust-90Cetchin
5、g-1um/mininetchingrate硅的聯(lián)氨腐蝕也是各向異性腐蝕典型配方100mLN2H4100mLH2O2um/min,100°C聯(lián)氨腐蝕很危險(xiǎn)威力很強(qiáng)的還原劑（火箭燃料）易燃液體易自燃-N2H4+H2O2?N2+H2O(爆炸)KOH腐蝕堿性、各向異性腐蝕腐蝕面較光滑會腐蝕AlSiO2的腐蝕較快Nitride是理想的掩膜材料典型配方250gKOH200g異丙醇800ml水腐蝕速率：1um/min,80°C2nm/min,氧化硅1.4nm/hr,NitrideKOH腐蝕相對腐蝕速率：(111)(reference)=1(100)=100~
6、200(110)=600腐蝕系統(tǒng)簡單熱板加熱攪拌系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)安全，無毒缺點(diǎn)與CMOS不兼容腐蝕鋁電化學(xué)腐蝕效應(yīng)-1電化學(xué)腐蝕效應(yīng)-2HF通常腐蝕SiO2,不腐蝕Si通過正向偏置硅，空穴可以通過外部電路注入以氧化硅，進(jìn)而被HF溶解可以用Si3N4做掩膜，是拋光腐蝕如果采用濃HF（48%HF）腐蝕，硅在腐蝕過程中不會完全氧化，最終形成棕色的多空硅電化學(xué)腐蝕效應(yīng)-3自停止腐蝕VP-SiN-Si電化學(xué)腐蝕效應(yīng)-4硅片的偏置電壓超過OCP，空穴增加?氧化加快?腐蝕速率增加若偏置電壓進(jìn)一步增加至鈍化勢PP，SiO2將形成硅表面鈍化，腐蝕停止HF/H2O溶液不顯示
7、PP，因HF腐蝕SiO2電化學(xué)腐蝕例用標(biāo)準(zhǔn)CMOS工藝，形成隔離的單晶硅島用“開”掩膜版留下硅區(qū)采用適當(dāng)?shù)腡MAH腐蝕液，使暴露的鋁不被腐蝕N阱偏置電壓大于PP，使N阱不被腐蝕激光輔助腐蝕摻雜腐蝕自停止層-1控制腐蝕的絕對深度通常很困難腐蝕自停止層可以用來迅速減少腐蝕速率，達(dá)到一個(gè)比較精確的控制點(diǎn)硼重?fù)诫s在硅的腐蝕中最常用一些腐蝕液的攙雜腐蝕特性：HNA腐蝕隨摻雜濃度增加而增加KOH腐蝕：硼摻雜>1020cm-3,速率減小20XNaOH腐蝕：硼摻雜>3x1020cm-3,速率減小10XEDP腐蝕：硼摻雜>7x1019cm-3,速率減小50XTMA
8、H腐蝕：硼摻雜>1020cm-3,速率減小10X摻雜腐蝕自停止層-2摻雜腐蝕自停止層-3摻雜腐蝕自停止層-4全自動濕法腐蝕操作設(shè)備手動腐
