【正文】 同時(shí)，本次論文能夠順利完成，也離不開各位同學(xué)和同事的幫助。 質(zhì)譜分析法是利用刻蝕腔壁上的洞來(lái)對(duì)等離子體中的物質(zhì)成分進(jìn)行取樣，取得的中性粒子被電子束電離成離子，所得的離子在經(jīng)過(guò)電磁場(chǎng)而偏折，不同質(zhì)量的離子偏折程度不同，因而可把離子分開，不同的離子可借助改變電磁場(chǎng)而收集到。 光學(xué)放射頻譜分析是最常用的終點(diǎn)檢測(cè)器，因?yàn)樗苋菀椎丶釉诳涛g設(shè)備上面而 不影響刻蝕的進(jìn)行，并且可對(duì)反應(yīng)的微小變化作出反應(yīng)，還可以提供有關(guān)刻蝕反應(yīng)過(guò)程中許多有用的信息。 終點(diǎn)檢測(cè) 干法刻蝕不像濕法刻蝕有很高的選擇比，過(guò)渡的刻蝕可能會(huì)損傷下一層的材料，因此刻蝕時(shí)間就必須準(zhǔn)確無(wú)誤的掌握。其方法有用烷基硫醇“墨水”在金表面印刷，將印模作為模具直接進(jìn)行模塑，將印模作為光掩模進(jìn)行光刻蝕等，過(guò)程簡(jiǎn)單，效率高。 刻蝕速率隨著溫度的升高而增加，在溫度低于 80℃時(shí)，速率不超過(guò) 1um／min；同時(shí)，刻蝕速率隨著 TMAH的濃度增加而降低，在溫度為 90℃，濃度為 5％的 TMAH刻蝕硅 (100)的速率接近 ／ min，當(dāng)濃度增加到 22％，刻蝕速率降低到 ／ min，在濃度為 40％時(shí)，刻蝕速率降低至不到 ／ min。 至于蝕刻反應(yīng)速率的調(diào)整，則可以借由改變硝酸和氫氟酸的配比再配合 緩沖溶劑的添加或者是水的稀釋來(lái) 控制。常用的配方為 HF : NH4F : H20 = 3毫升： 6克： 10毫升，其中 HF是 45％的濃氫氟酸。它必然要與兩個(gè)氫離子結(jié)合．生成六氟硅酸 (H2SiF6)。濕法刻蝕常利用氧化劑 (例如刻蝕硅、鋁的硝酸 )將被刻蝕材料氧化，形成氧化物 (例如 SiO Al2O3)，再利用另一溶劑 (例如硅刻蝕中的氫氟酸 HF、鋁刻蝕中的磷酸 H3PO4)來(lái)將此氧化物溶解，并隨溶液排除，然后新的氧化層再度形成。 18 第五章 濕法刻蝕工藝技術(shù) 簡(jiǎn)述 濕法刻蝕是利用合適的化學(xué)試劑先將未被光刻膠覆蓋的晶片部分分解，然后轉(zhuǎn)成可溶性的化合物以達(dá)到去除的目的。另一種器件損傷是能量離子對(duì)曝露的柵氧化層的轟擊。能否形成側(cè)壁聚合物取決于所使用的刻蝕氣體類型。它的產(chǎn)生有多種原因，例如被刻蝕膜層中的污染物、選擇了不合適的化學(xué)刻蝕劑 (如刻蝕太快 )、腔體中的污染物、膜層中不均勻的雜質(zhì)分布。難點(diǎn)在于刻蝕工藝必須在刻蝕具有不同圖形密度的硅片上保證均勻性，例如圖形密的硅片區(qū)域，大的圖形間隔和高深寬比圖形。 可以通過(guò)下式計(jì)算： SR = Ef / Er 其中， Ef=被刻蝕材料的刻蝕速率 Er=掩蔽層材料的刻蝕速率 (如光刻膠 ) 根據(jù)這個(gè)公式，選擇比通常表示為一個(gè)比值。當(dāng)刻蝕中要去除掩膜下過(guò)量的材料時(shí)，會(huì)引起被刻蝕材料的上表面向光刻膠邊緣凹進(jìn)去，這樣就會(huì)產(chǎn)生橫向鉆蝕。 刻蝕剖面 刻蝕剖面指的是被刻蝕圖形的側(cè)壁形狀?？涛g速率用下式來(lái)計(jì)算： 刻蝕速率 =△ T／ t (197。第二個(gè)刻蝕也會(huì)側(cè)向刻蝕聚硅氧烷，這就造成了一個(gè)懸空的結(jié)構(gòu)，保證在模板層上淀積的薄膜和襯底上淀積的薄膜是不連接的 。 liftoff 工藝過(guò)程 由 Fried 討論的 liftoff 工藝 (圖 17)先是用一層聚 砜作為釋放層，然后加上一層正性膠 (厚度超過(guò)金屬層 )。 Liftoff 的好處 a)混合層 (例： Al/Ti/Al)可以頻繁地淀積，而顯現(xiàn)圖形只需要一次liftoff，而在刻蝕工藝中則需要多次的刻蝕步驟。也就是說(shuō)，在 liftoff 中先用所謂的模板層(stencillayer)在硅片表面形成一個(gè)反的圖形，這樣就把襯底上特定的位置暴露出來(lái)。轉(zhuǎn)變成 Al2O3 是和溶解過(guò)程同時(shí)發(fā)生的。 PECVD 氮化硅薄膜比高溫 CVD 氮化硅有更高的刻蝕速率。 CVD 二氧化硅通常在稀 釋的 HF 刻蝕劑中刻蝕，因?yàn)槠淇涛g速率較慢，也較容易控制 (例： 10:1100:1 的 H2O:HF)。/min)?？涛g的方程式如下： SiO2 + 6HF → H2 + SiF6 +2H2O 由生產(chǎn)廠商提供的 HF的濃 度是 49%(在水里 )。 (圖 2a)。在這樣的刻蝕劑中刻蝕是各向同性的，它們經(jīng)常被用作是拋光試劑。等離子刻蝕去 PSG用槽浸泡，用水大） 。例如 ,用一種含有氫氟酸的溶液刻蝕二氧化硅薄膜，用磷酸刻蝕鋁薄膜等。當(dāng)光刻膠不再是完全曝光 ,它將不會(huì)完全移走暴露的正性光刻膠，留下一層薄的光刻膠。光刻膠的邊緣腐蝕通過(guò)使用六甲基二硅烷 (HDMS)的增粘劑來(lái)減輕。大多數(shù)的刻蝕工藝包括一個(gè)以上的化學(xué)反應(yīng) (上面所提的 step2)。因?yàn)樵诎雽?dǎo)體產(chǎn)品中還有許多部分是大的幾何尺寸，濕法工藝還不會(huì)被淘汰。隨著銅布線中大馬士革工藝的引入，金屬化工藝變成刻蝕 ILD介質(zhì)以形成 一個(gè)凹槽。這一有選擇性地去除材料的工藝過(guò)程，叫做刻蝕，在顯影檢查完后進(jìn)行。為提高硅太陽(yáng)電池的效率 ,首先必須對(duì)硅材料中具有電活性的雜質(zhì)和缺陷進(jìn)行鈍化 和清洗 。 Flow。 濕法刻蝕是將刻蝕材料浸泡在腐蝕液內(nèi)進(jìn)行腐蝕的技術(shù)。 關(guān)鍵詞：濕法刻蝕 ；腐蝕；流量；太陽(yáng)能電池 2 Solar cell wet etching application Abstract Wet carved is wet etching, it is a kind of etching method, mainly in the relatively flat membrane surface, thereby increasing suede carving out process, reduce light light reflection, etching available dilute hydrochloric acid etc. Wet etching is will etching materials soaked in a mordant within the corrosion of technology. It is a kind of pure chemical etching, has excellent selectivity, etching the current film will cease, and won39。這種刻蝕技術(shù)主要是借助腐蝕液和晶片材料的化學(xué)反應(yīng)，因此我們可以借助化學(xué)試劑的選取、配比以及溫度的控制等來(lái)達(dá)到合適的刻蝕速率和良好的 刻蝕選擇比。 通過(guò)在硅片上制作電子器件，然后淀積介質(zhì)層和導(dǎo)電材料把器件連接起來(lái)，可以把硅片制成許多有功能的微芯片。 IC結(jié)構(gòu)是復(fù)雜的，具有大量需要不同刻蝕參數(shù)的材料。m線寬的圖形時(shí)及少用到該技術(shù)。就是說(shuō)在這個(gè)步驟的腐蝕速度將成為整個(gè)腐蝕過(guò)程的速度。所以在選擇一濕法腐蝕工藝時(shí)，除了要有對(duì)腐蝕劑有好的選擇比，還要考慮掩膜對(duì)下層薄膜的粘附能力，對(duì)于薄膜的好的覆蓋能力在受到腐蝕劑打擊時(shí)。所以，在腐蝕中加入 wettingagent并加以振動(dòng)來(lái)移走泡沫產(chǎn)生的殘留物或碎屑也會(huì)小塊阻止腐蝕。 它主要有以下過(guò)程： ?酸洗（去除磷硅玻璃） ?去除 PSG（去除邊緣 PN 結(jié)） ?水洗 ?堿洗（中和前面的酸） ?水洗 ?酸洗（去除硅片的金屬離子） ?溢流水洗 ?吹干 主要的化學(xué)反應(yīng) （ 1） 酸洗 SiO2 + 6HF → H2 + SiF6 + 2H2O ?用氫氟酸把上道工序產(chǎn)生 SiO2去除，生成可溶性物質(zhì)和氣體，從而達(dá)到去除磷硅玻璃的目的。 HF/HNO3 體系，利用其各向同性腐蝕特性，使用 RENA inline 式結(jié)構(gòu)的設(shè)備，利用表面張力和毛細(xì)作用力的作用去除邊緣和背面的 N 型。 可以改變混合物的組分來(lái)得到不同的刻蝕速率。這種刻蝕劑在 (100)面方向的刻蝕速率比 (111)面方向要快 100 倍 (例，在 80176?！?secco”和“ wright”法對(duì)于這些應(yīng)用會(huì)有較好的結(jié)果。未加緩沖劑的 HF 會(huì)在光刻膠和二氧化硅的界面上，以及在去膠時(shí)產(chǎn)生過(guò)量的側(cè)向刻蝕。離子注入產(chǎn)生的缺陷會(huì)加快二氧化硅的刻蝕速率。氮化硅刻蝕的速率約為 100197?？涛g速率的范圍是 1000～ 3000197。 圖 3 H2 氣泡的形成和其它的問(wèn)題 (例：顯影過(guò)的金屬的局部沾污，局部氧化、以及在某個(gè)位置上刻蝕的延遲 [特別是由于去膠的 殘留物不完全 ])延遲了刻蝕開始的時(shí)間或延長(zhǎng)了在硅片的所有部位進(jìn)行完全地開始的時(shí)間。這使得溶解液可以腐蝕模板層，從而把模板層上的薄膜去掉。 我們將用文字列舉一些 liftoff 工藝，并且詳細(xì)描述由 Fried 等為 IBM 雙極型 VLSI 技術(shù)開發(fā)出來(lái)的工藝。然后經(jīng)過(guò)曝光顯影。為了高的產(chǎn)量，希望有高的刻蝕速率。這被稱為負(fù)載效應(yīng)。由于后續(xù)上藝步驟或者被刻蝕材料的特殊需要，也自一些要用到各向同性腐蝕的地方。圖形幾何尺寸的縮小要求減薄光刻膠厚度：高選擇比在攝先進(jìn)的工藝中為了確保關(guān)鍵尺寸和剖而控制是必需的。 均勻性 刻蝕均勻性是一種衡量刻蝕工藝在整個(gè)硅片上，或整個(gè)一批，或批與批之間刻蝕能力的參數(shù)。為了提高均勻 性，必須把硅片表面的 ARDE效應(yīng)減至最小。在一些情況下，刻蝕殘留物可以在去除光刻膠的過(guò)程中或用濕法化學(xué)腐蝕去掉。 等離子體誘導(dǎo)損傷 包含帶能離子、電子和激發(fā)分子 的等離子體可引起對(duì)硅片上的敏感器件引起等離子體誘導(dǎo)損傷。當(dāng)沒有 了等離子體時(shí)，這些顆粒就會(huì)掉到硅片表面。 濕法刻蝕 最早的刻蝕技術(shù)是利用溶液與薄膜間所進(jìn)行的化學(xué)反應(yīng)，來(lái)去除薄膜未被光刻膠覆蓋的部分，而達(dá)到刻蝕的目的。溶液濃度制約著反應(yīng)物和反應(yīng)產(chǎn)物到達(dá)或離開反應(yīng) 表面的速度，而溫度控制著化學(xué)反應(yīng)的速度。這樣就降低了溶液中的 H+濃度，使 HF和 SiO2的反應(yīng)速度減弱，起著緩沖的作用。硅的去除可以使用硝酸與氫氟酸的混合溶液來(lái)進(jìn)行，其原理是先利用硝酸將材質(zhì)表層的硅氧化成二氧化硅，然后用氫氟酸把生成的二氧化硅層溶解并除去，其反應(yīng)方程式如下： Si + HNO3 + 6HF = H2SiF6 + HNO3 + H2 + H2O 隨著當(dāng)前技術(shù)的發(fā)展，對(duì)于蝕刻深度和蝕刻寬度的要求越來(lái)越精確，所以，人們除了尋找更好的新蝕刻溶液之外，還常采取加人緩沖劑來(lái)抑制組分的解離的辦法。 與之相對(duì)比，四甲基氫氧化銨 MAH( tetramethylammonium hydroxide )具有刻硅速率高、晶向選擇性好、低毒性和對(duì) CMOS工藝的兼容性好等優(yōu)點(diǎn)，而成為常用的刻蝕劑；另一方面， TMAH價(jià)格高，并且在刻蝕過(guò)程中會(huì)形成表面小丘，影響表面光滑性。這些方法工藝簡(jiǎn)單，對(duì)實(shí)驗(yàn)室條件要求不高，又能在曲面上進(jìn)行操作，甚至可制備三維的立體圖形。制作印章的最佳聚合物是聚二甲基硅氧烷 (PDMS)，先用光刻蝕法在基片上刻出精細(xì)圖形，在其上澆鑄 PDMS，固化剝離得到表面復(fù)制精細(xì)圖形的彈性印章 (圖 620)。要檢測(cè)的光線的激發(fā)是由于等離子體中的原子或分子被電子激發(fā)到某種激發(fā)態(tài) (excited state)在返回到低能量狀態(tài)時(shí)的變化。另外每刻蝕 d，就有一最大值出現(xiàn)。特別是我的班主任孫洪老師，她深厚廣博的學(xué)識(shí)，親切誠(chéng)摯的師長(zhǎng)風(fēng)范，平易近人的人格魅力給我留下了難忘的印象，也將成為 激勵(lì)我前進(jìn)的精神力