硅片腐蝕工藝(硅片腐蝕實驗報告)
硅片腐蝕工藝
單晶硅片使用KOH和雙氧水均勻混合的溶液進(jìn)行清洗。用H2O2,應(yīng)該是在硅片上形成一層保護(hù)性薄膜。因為直接使用KOH會造成腐蝕。
硅片腐蝕實驗報告
不會的
DMSO是一種含硫有機(jī)化合物,名為二甲基亞砜。它常溫下為無色無臭的透明液體,是一種吸濕性的可燃液體。具有高極性、高沸點、熱穩(wěn)定性好、非質(zhì)子、與水混溶的特性。能溶于乙醇、丙醇、苯和氯仿等大多數(shù)有機(jī)物,被譽為“萬能溶劑”
硅片腐蝕工藝流程
1、硅片晶圓超聲波清洗機(jī)能清洗硅片。
2、硅片晶圓生產(chǎn)清洗工藝中,使用超聲波清洗機(jī)有效去除硅片晶圓表面的有機(jī)物、顆粒、金屬雜質(zhì)、自然氧化層及石英、塑料等附件器皿的污染物,且不破壞晶片表面特性。根據(jù)不同清洗工藝配置相應(yīng)的清洗單元,各部分有獨立控制,隨意組合。
3、硅片的清洗在半導(dǎo)體制作過程中十分重要,而磨片的清洗是所有清洗工序中最困難的。由于使用了硅片超聲波清洗機(jī),通過物理滲透作用,使污染顆粒脫離硅片表面,再通過超聲波清洗的機(jī)械作用和化學(xué)腐蝕作用,最終去除污染顆粒,達(dá)到了清洗硅片的目的。
硅片的腐蝕
名詞解釋只有空氣隔離
空氣隔離(air-isolation)空氣也是一種電絕緣的介質(zhì),所謂空氣隔離就是以空氣作為介質(zhì)來實現(xiàn)電路各元器件間電絕緣的一種隔離方法。
在制作半導(dǎo)體集成電路中采用空氣隔離方法時,通常就是將電路各元器間原需制作隔離槽的那部分硅片全腐蝕掉,使這些元器件形成相互隔離的“小島”。
硅片腐蝕工藝原理
單晶硅的制備先是拉單晶,硅單晶棒有直拉法(CZ法)和區(qū)熔法兩種
硅單晶棒制備好后再經(jīng)過滾磨、切割、研磨、倒角、化學(xué)腐蝕、拋光,以及幾何尺寸和表面質(zhì)量檢測等工序完成單晶硅片的生產(chǎn)
硅片氧化工藝
天然砂是由自然條件作用(主要是巖石風(fēng)化)而形成,為粒徑在5公厘以下的巖石顆粒,包括海砂、湖砂、河砂或碎石砂(即礦物天然分裂為細(xì)小的砂粒)。
除被用于建筑領(lǐng)域外,砂子可用于芯片制造,作為硅材料的重要來源。將砂子變成硅材料,就要把砂子中的二氧化硅轉(zhuǎn)換成純度超過98%的硅材料,再將這種工業(yè)硅進(jìn)一步純化,而后把純度達(dá)標(biāo)的硅材料制成單晶硅。
硅片堿腐蝕刻蝕
沒有區(qū)別是一種東西。學(xué)術(shù)圈一般是刻蝕,工業(yè)界,特別是IC一般說蝕刻
刻蝕是利用化學(xué)或者物理的方法將晶圓表面附著的不必要的材質(zhì)進(jìn)行去除的過程??涛g工藝順序位于鍍膜和光刻之后,即在晶圓上先將用于刻畫電路的材料進(jìn)行薄膜沉積,其上沉積光刻膠。
光刻機(jī)和刻蝕機(jī)的用途,很多人不是太清楚。簡單的來說,光刻機(jī)又叫掩模對準(zhǔn)曝光機(jī),就是用光將掩膜上的電路結(jié)構(gòu)復(fù)制到硅片上,刻蝕機(jī)很多人喜歡叫蝕刻機(jī),這樣和光刻機(jī)就一字之差,更好的理解。刻蝕機(jī)就是把復(fù)制到硅片上的電路結(jié)構(gòu)進(jìn)行微雕,雕刻出溝槽和接觸點,好讓線路能夠放進(jìn)去,這就是刻蝕機(jī)最牛的地方
硅器件的腐蝕劑
氫氟酸、焦磷酸、氫氧化鈉、氟化鈉、氟氣等。
1、氫氟酸
氫氟酸是氟化氫氣體的水溶液,清澈,無色、發(fā)煙的腐蝕性液體,有劇烈刺激性氣味。易溶于水、乙醇,微溶于乙醚。因為氫原子和氟原子間結(jié)合的能力相對較強,使得氫氟酸在水中不能完全電離,所以理論上低濃度的氫氟酸是一種弱酸。但是具有極強的腐蝕性,能強烈地腐蝕金屬、玻璃和含硅的物體。
2、焦磷酸
焦磷酸,無色黏稠液體,久置生成結(jié)晶,為無色玻璃狀。焦磷酸根有很強的配位性,在工業(yè)上常用作催化劑,制有機(jī)磷酸酯等。濃磷酸加熱50℃浸泡玻璃,玻璃會被腐蝕。
3、氫氧化鈉
氫氧化鈉,化學(xué)式為NaOH,俗稱燒堿、火堿、苛性鈉,為一種具有強腐蝕性的強堿,一般為片狀或顆粒形態(tài),易溶于水(溶于水時放熱)并形成堿性溶液,另有潮解性,易吸取空氣中的水蒸氣(潮解)和二氧化碳(變質(zhì))。
氫氧化鈉能與像二氧化硅、二氧化硫等酸性氧化物發(fā)生反應(yīng)2NaOH + SiO? = Na?SiO? + H?O。
硅片腐蝕深度計算
在半導(dǎo)體制造中有兩種基本的刻蝕工藝:干法刻蝕和濕法腐蝕。干法刻蝕是把硅片表面曝露于氣態(tài)中產(chǎn)生的等離子體,等離子體通過光刻膠中開出的窗口,與硅片發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)(或這兩種反應(yīng)),從而去掉曝露的表面材料。干法刻蝕是亞微米尺寸下刻蝕器件的最重要方法。而在濕法腐蝕中,液體化學(xué)試劑(如酸、堿和溶劑等)以化學(xué)方式去除硅片表面的材料。濕法腐蝕一般只是用在尺寸較大的情況下(大于3微米)。濕法腐蝕仍然用來腐蝕硅片上某些層或用來去除干法刻蝕后的殘留物。
基本工藝要求 理想的刻蝕工藝必須具有以下特點:①各向異性刻蝕,即只有垂直刻蝕,沒有橫向鉆蝕。這樣才能保證精確地在被刻蝕的薄膜上復(fù)制出與抗蝕劑上完全一致的幾何圖形;②良好的刻蝕選擇性,即對作為掩模的抗蝕劑和處于其下的另一層薄膜或材料的刻蝕速率都比被刻蝕薄膜的刻蝕速率小得多,以保證刻蝕過程中抗蝕劑掩蔽的有效性,不致發(fā)生因為過刻蝕而損壞薄膜下面的其他材料;③加工批量大,控制容易,成本低,對環(huán)境污染少,適用于工業(yè)生產(chǎn)。
硅片腐蝕工藝有哪些
刻蝕的原理
工藝流程:上片→蝕刻槽(H2SO4 HNO3 HF)→水洗→堿槽(KOH)→水洗→HF槽→水洗→下片
刻蝕槽HNO3和HF的混合液體會對擴(kuò)散后硅片的下表面及邊緣進(jìn)行腐蝕,以去除邊緣的N型硅,打破硅片表面短路通路。因此刻蝕對于液位高度的控制需要特別精確。反應(yīng)方程式:
3Si + 4HNO3+18HF =3H2 [SiF6] + 4NO2 + 8H2O
去PSG磷硅玻璃的原理方程式:
SiO2+4HF=SiF4+2H2O
SiF4+2HF=H2[SiF6]
SiO2+ 6HF=H2[SiF6]+2H2O
當(dāng)電池片從HF槽出來后,可觀察其表面脫水情況,如果脫水效果良好,則代表磷硅玻璃已去除較干凈;如果表面水珠較多,則代表磷硅玻璃未被去除干凈,可添加適量HF到HF槽中。
硅片表面處理
一、硅片檢測
二、表面制絨
三、擴(kuò)散制結(jié)
四、去磷硅玻璃
五、等離子刻蝕
六、鍍減反射膜
七、絲網(wǎng)印刷
八、快速燒結(jié)
九、外圍設(shè)備
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