濕式化學(xué)蝕刻在半導(dǎo)體工業(yè)中的應(yīng)用.pdf

1、非等向性濕式蝕刻是微機(jī)電體型微加工技術(shù)的重要制程，攪拌方式是影響非等向性濕式蝕刻的主要參數(shù)之一，影響的范圍包括蝕刻速率及蝕刻面的表面粗糙度等。一般非等向性濕式蝕刻是使用磁石攪拌方式，但對(duì)于大片晶圓的蝕刻，深度蝕刻或是當(dāng)保護(hù)另一面免于蝕刻的裝置存在時(shí)，磁石攪拌常常造成蝕刻深度與粗糙度的不均勻。本研究則利用超音波振蕩以及添加界面活性劑的方式來代替，并針對(duì)KOH蝕刻液進(jìn)行一系列的實(shí)驗(yàn)。 首先，論文比較了無攪拌、磁石攪拌和超音波振蕩三種

2、方式下蝕刻的不同，發(fā)現(xiàn)以超音波攪拌方式所制作出來的蝕刻表面，相當(dāng)?shù)募?xì)致且均勻。在超音波輸出功率為50w時(shí)，所蝕刻出來的表面粗糙度(Ra)可達(dá)45A，可說是已達(dá)到光學(xué)鏡面的質(zhì)量。 其次，研究發(fā)現(xiàn)超音波振蕩雖然可以大幅度的改善表面粗糙度，但是對(duì)于所要制作的微結(jié)構(gòu)可能會(huì)產(chǎn)生損害，尤其是用于微傳感器的薄膜微結(jié)構(gòu)(membranemicrostructure)相當(dāng)脆弱，其厚度只有幾千個(gè)A。如果超音波振蕩過大，其強(qiáng)大的機(jī)械力會(huì)使薄膜微結(jié)構(gòu)產(chǎn)

3、生斷裂，造成無法彌補(bǔ)的損害。有藉于此，本研究使用添加界面活性劑的方法，以物理的方式來取代一般的攪拌及超音波振蕩； 最后，論文研究了陰離子型界面活性劑：MA；陽離子型界面活性劑：DC；以及非離子型界面活性劑：BR三種界面活性劑對(duì)改善蝕刻表面的影響。結(jié)果表明，活性劑將原本具斥水性的硅基材轉(zhuǎn)換成了親水性，這個(gè)轉(zhuǎn)變?cè)谖g刻機(jī)制中有個(gè)極大的優(yōu)點(diǎn)，就是蝕刻物表面經(jīng)改質(zhì)之后大為親水(濕潤)，使蝕刻反應(yīng)所生成的氫氣泡不易附著在表面，也就是說氫氣泡