有源區(qū)是硅片上做有源器件的區(qū)域，光刻是平面型晶體管和集成電路生產(chǎn)中的一
個(gè)主要工藝，光刻主要包括表面清洗烘干、涂底、旋涂光刻膠、軟烘、對(duì)準(zhǔn)曝光、后烘、顯影、硬烘、刻蝕、檢測(cè)等工序，刻蝕中常用的一種濕法腐蝕是BOE腐蝕，BOE腐蝕比干法刻蝕有諸多優(yōu)點(diǎn)，如設(shè)備成本低、單片成本低、生產(chǎn)效率高等。在現(xiàn)有的技術(shù)下，BOE腐蝕也存在很多不足，如腐蝕速率不穩(wěn)定、產(chǎn)品部分腐蝕不凈、部分區(qū)域染色、腐蝕后線寬尺寸偏差較大等。
光刻BOE腐蝕質(zhì)量與腐蝕液溫度、腐蝕運(yùn)動(dòng)方式、腐蝕液濃度密切相關(guān)。一般BOE腐蝕時(shí)，通過人工或自動(dòng)上下提動(dòng)片架或左右來回晃動(dòng)片架，促進(jìn)酸液與硅片表面二氧化硅反應(yīng)，同時(shí)硅片表面生成一些小氣泡，這些氣泡會(huì)隔離酸液與二氧化硅接觸，阻止氧化層腐蝕，造成硅片圖形氧化層腐蝕不均勻或腐蝕不凈，特別在小尺寸芯片此類問題更為突出。如何在腐蝕過程中，消除這些氣泡成為業(yè)界難題。通常采用在槽內(nèi)導(dǎo)入超聲波、酸液鼓泡等，增加了設(shè)備成本，但腐蝕效果仍不理想，為了解決這一問題，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案。
現(xiàn)有技術(shù)中，在硅片有源區(qū)光刻工藝的刻蝕過程中，腐蝕液會(huì)與硅片反應(yīng)生成氣
泡，這些氣泡依附在硅片表面，將硅片與腐蝕液隔離，阻止氧化層的進(jìn)一步腐蝕，容易造成硅片表面腐蝕不均勻或者腐蝕不凈。
本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：
一種BOE腐蝕的工藝方法，包括如下步驟：
步驟一、將硅片清洗后加入烘箱中，在120℃，真空度-720pa的條件下烘干處理
60min，烘干后的硅片在經(jīng)過勻膠后在溫度為100℃的烘箱中烘烤40min后待用；在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，硅片的勻膠通過軌道式全自動(dòng)勻膠機(jī)進(jìn)行，光刻膠采用BN308光刻膠，勻膠機(jī)轉(zhuǎn)速為3000rpm，時(shí)間為30s；
步驟二、用有源區(qū)光刻版作為掩膜，將硅片紫外線曝光15-20秒，并將曝光后的硅片浸入顯影液中顯影，顯影后的硅片放入溫度為150℃烘箱中烘烤，時(shí)間為60min；在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例中，顯影液為RFJ2200型顯影液，顯影時(shí)間為8-10min；
步驟三、將硅片放置在片架上，再將片架浸入BOE腐蝕槽中，BOE腐蝕槽中裝乘有BOE腐蝕液，腐蝕液的溫度通過槽體加熱器加熱至40±2℃，將硅片在酸液中上下運(yùn)動(dòng)60-80S后，把片架整體提出液面，1S后，再放入酸液中繼續(xù)上下運(yùn)動(dòng)，循環(huán)腐蝕12min，當(dāng)達(dá)到腐蝕時(shí)間后，將片架從腐蝕液中取出后，用去離子水沖洗干凈，通過甩干機(jī)甩干待用；
所述BOE腐蝕槽包括內(nèi)槽，內(nèi)槽的底部設(shè)置有槽內(nèi)勻流板，槽內(nèi)勻流板與內(nèi)槽底部
說明書
之間設(shè)置有槽體加熱器，所述內(nèi)槽的開口處套接有溢流槽，所述溢流槽的底部低于內(nèi)槽的開口，溢流槽的頂部高出內(nèi)槽的開口；所述內(nèi)槽與溢流槽通過外接管道連接，其中外接管道上設(shè)置有循環(huán)泵，外接管道的兩端分別連接內(nèi)槽的底部與溢流槽的底部，循環(huán)泵自溢流槽的底部將腐蝕液從內(nèi)槽的底部泵入內(nèi)槽，從而使腐蝕液循環(huán)流動(dòng)，在腐蝕過程中內(nèi)槽內(nèi)各位置腐蝕液的濃度保持一致，同時(shí)，流動(dòng)的腐蝕液能夠?qū)⒁栏皆诠杵系臍馀萃耆虼蟛糠秩コ?，提升硅片腐蝕的一致性，降低腐蝕過程中生成的氣泡對(duì)腐蝕效果的影響；
所述BOE腐蝕槽還包括液位檢測(cè)裝置，液位檢測(cè)裝置用于檢測(cè)內(nèi)槽的液位與溢流槽的液位。
步驟四、將甩干后的硅片在金相顯微鏡下鏡檢，保證硅片有源區(qū)全部腐蝕干凈徹底，表面無染色，光刻膠保護(hù)完好；
步驟五、將通過檢驗(yàn)的硅片放入去膠液中浸泡去膠，用去離子水沖洗后甩干機(jī)甩干，檢驗(yàn)合格后進(jìn)入下一工序，其中去膠液為濃硫酸與雙氧水按照體積比4：1配制而成，硅片在去膠液中浸泡8-10min后取出。
本發(fā)明在刻蝕過程中，通過將硅片在酸液中上下運(yùn)動(dòng)60-80S后減少腐蝕過程中依
附在硅片上的氣泡量，然后把片架整體提出液面1S，通過壓力的快速變化，使依附在硅片上的氣泡易于破碎，最后再將硅片放入酸液中繼續(xù)上下運(yùn)動(dòng)，循環(huán)腐蝕12min，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)硅片的腐蝕，同時(shí)，本發(fā)明中是通過BOE腐蝕槽來對(duì)硅片進(jìn)行腐蝕，通過使腐蝕液循環(huán)流動(dòng)，保持在腐蝕過程中內(nèi)槽2內(nèi)各位置腐蝕液的濃度保持一致，同時(shí)，流動(dòng)的腐蝕液能夠?qū)⒁栏皆诠杵系臍馀萃耆虼蟛糠秩コ?，提升硅片腐蝕的一致性，降低腐蝕過程中生成的氣泡對(duì)腐蝕效果的影響。
圖1為BOE腐蝕槽的結(jié)構(gòu)示意圖。
下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其它實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
一種BOE腐蝕的工藝方法，包括如下步驟：
步驟一、將硅片清洗后加入烘箱中，在120℃，真空度-720pa的條件下烘干處理60min，烘干后的硅片在經(jīng)過勻膠后在溫度為100℃的烘箱中烘烤40min后待用；其中，硅片的勻膠通過軌道式全自動(dòng)勻膠機(jī)進(jìn)行，光刻膠采用BN308光刻膠，勻膠機(jī)轉(zhuǎn)速為3000rpm，時(shí)間為30s；
步驟二、用有源區(qū)光刻版作為掩膜，將硅片紫外線曝光20秒，并將曝光后的硅片浸入顯影液中顯影，顯影后的硅片放入溫度為150℃烘箱中烘烤，時(shí)間為60min；其中，顯影液為RFJ2200型顯影液，顯影時(shí)間為10min；
步驟三、將硅片放置在片架上，再將片架浸入BOE腐蝕槽中，BOE腐蝕槽中裝乘有BOE腐蝕液，腐蝕液的溫度通過槽體加熱器4加熱至40±2℃，將硅片在酸液中上下運(yùn)動(dòng)60S后，把片架整體提出液面，1S后，再放入酸液中繼續(xù)上下運(yùn)動(dòng)，循環(huán)腐蝕12min，當(dāng)達(dá)到腐蝕時(shí)間后，將片架從腐蝕液中取出后，用去離子水沖洗干凈，通過甩干機(jī)甩干待用；
如圖1所示，所述BOE腐蝕槽包括內(nèi)槽2，內(nèi)槽2的底部設(shè)置有槽內(nèi)勻流板3，槽內(nèi)勻流板3與內(nèi)槽2底部之間設(shè)置有槽體加熱器4，所述內(nèi)槽2的開口處套接有溢流槽5，所述溢流槽5的底部低于內(nèi)槽2的開口，溢流槽5的頂部高出內(nèi)槽2的開口；
所述內(nèi)槽2與溢流槽5通過外接管道連接，其中外接管道上設(shè)置有循環(huán)泵6，外接管道的兩端分別連接內(nèi)槽2的底部與溢流槽5的底部，循環(huán)泵6自溢流槽5的底部將腐蝕液從內(nèi)槽2的底部泵入內(nèi)槽2，從而使腐蝕液循環(huán)流動(dòng)，在腐蝕過程中內(nèi)槽2內(nèi)各位置腐蝕液的濃度保持一致，同時(shí)，流動(dòng)的腐蝕液能夠?qū)⒁栏皆诠杵系臍馀萃耆虼蟛糠秩コ?，提升硅片腐蝕的一致性，降低腐蝕過程中生成的氣泡對(duì)腐蝕效果的影響；
所述BOE腐蝕槽還包括液位檢測(cè)裝置1，液位檢測(cè)裝置1用于檢測(cè)內(nèi)槽2的液位與溢流槽5的液位。
步驟四、將甩干后的硅片在金相顯微鏡下鏡檢，保證硅片有源區(qū)全部腐蝕干凈徹底，表面無染色，光刻膠保護(hù)完好；
步驟五、將通過檢驗(yàn)的硅片放入去膠液中浸泡去膠，用去離子水沖洗后甩干機(jī)甩干，檢驗(yàn)合格后進(jìn)入下一工序，其中去膠液為濃硫酸與雙氧水按照體積比4：1配制而成，硅片在去膠液中浸泡8min后取出。
