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—來自華林科納 網(wǎng)絡(luò)部
刻蝕的目的是把經(jīng)曝光、顯影后光刻膠微圖形中下層材料的裸露部分去掉，即在下層材料上重現(xiàn)與光刻膠相同的圖形。
刻蝕方法分為：干法刻蝕和濕法刻蝕，干法刻蝕是以等離子體進行薄膜刻蝕的技術(shù)，一般是借助等離子體中產(chǎn)生的粒子轟擊刻蝕區(qū)，它是各向異性的刻蝕技術(shù)，即在被刻蝕的區(qū)域內(nèi)，各個方向上的刻蝕速度不同，通常Si3N4、多晶硅、金屬以及合金材料采用干法刻蝕技術(shù)；濕法刻蝕是將被刻蝕材料浸泡在腐蝕液內(nèi)進行腐蝕的技術(shù)，這是各向同性的刻蝕方法，利用化學反應(yīng)過程去除待刻蝕區(qū)域的薄膜材料，通常SiO2采用濕法刻蝕技術(shù)，有時金屬鋁也采用濕法刻蝕技術(shù)，國內(nèi)的蘇州華林科納在濕法這塊做得比較好。
下面分別介紹各種薄膜的腐蝕方法流程：
二氧化硅腐蝕：
在二氧化硅硅片腐蝕機中進行，現(xiàn)在國內(nèi)該設(shè)備（腐蝕機）做的比較好的是蘇州華林科納，它通過與國際上知名公司的廣泛合作，目前已形成濕法清洗系統(tǒng) 刻蝕系統(tǒng)CDS系統(tǒng) 尾氣處理系統(tǒng)的四大系列數(shù)十種型號的產(chǎn)品，腐蝕液是由HF、NH4F、與H2O按一定比例配成的緩沖溶液。腐蝕溫度一定時，腐蝕速率取決于腐蝕液的配比和SiO2摻雜情況。摻磷濃度越高，腐蝕越快，摻硼則相反。SiO2腐蝕速率對溫度最敏感，溫度越高，腐蝕越快。
具體步驟為：
1、將裝有待腐蝕硅片的片架放入浸潤劑（FUJI FILM DRIWEL）中浸泡10—15S，上下晃動，浸潤劑（FUJI FILM DRIWEL）的作用是減小硅片的表面張力，使得腐蝕液更容易和二氧化硅層接觸，從而達到充分腐蝕；
2、將片架放入裝有二氧化硅腐蝕液（氟化銨溶液）的槽中浸泡，上下晃動片架使得二氧化硅腐蝕更充分，腐蝕時間可以調(diào)整，直到二氧化硅腐蝕干凈為止；
3、沖純水；
4、甩干。
二氧化硅腐蝕機理為：
SiO2+4HF=SiF4+2H2O
SiF4+2HF=H2SiF6
H2SiF6（六氟硅酸）是可溶于水的絡(luò)合物，利用這個性質(zhì)可以很容易通過光刻工藝實現(xiàn)選擇性腐蝕二氧化硅。為了獲得穩(wěn)定的腐蝕速率，腐蝕二氧化硅的腐蝕液一般用HF、NH4F與純水按一定比例配成緩沖液。
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由于基區(qū)的氧化層較發(fā)射區(qū)的厚，以前小功率三極管的三次光刻（引線孔光刻）一般基極光刻和發(fā)射極光刻分步光刻，現(xiàn)在大部分都改為一步光刻，只有少部分品種還分步光刻，比如2XN003，2XN004，2XN013，2XP013等。但是由于基區(qū)的氧化層一般比發(fā)射區(qū)的厚，所以刻蝕時容易發(fā)生氧化區(qū)的侵蝕。
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二氧化硅腐蝕后檢查：
1、窗口內(nèi)無殘留SiO2（去膠重新光刻）；
2、窗口內(nèi)無氧化物小島（去膠重新光刻）；
3、窗口邊緣無過腐蝕（去膠重新光刻）；
4、窗口內(nèi)無染色現(xiàn)象（報廢）；
5、氧化膜無腐蝕針孔（去膠重新光刻）；
6、氧化膜無劃傷等（去膠重新光刻）。
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Al上CVD腐蝕：
摻磷的SiO2是磷硅玻璃，如果PSG是長在鋁上做鈍化層，這時采用二氧化硅腐蝕液腐蝕會傷及鋁層，所以一般采用如下腐蝕液：冰乙酸：氟化銨=2：3。具體步驟為：
1、將裝有待腐蝕硅片的片架放入浸潤劑（FUJI FILM DRIWEL）中浸泡10—15S；
2、將片架放入裝有腐蝕液（冰乙酸：氟化銨=2：3）的槽中浸泡，并且上下晃動片架；
3、將片架放入裝有甲醇溶液（甲醇：純水=1：1）的槽中浸泡；
4、在溢流槽中溢流沖水；
5、沖純水；
6、甩干。
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鋁腐蝕：
在鋁腐蝕清洗機中進行，具體步驟為：
1、將裝有待鋁腐蝕硅片的片架放入浸潤劑（FUJI FILM DRIWEL）中浸泡10-15s，并且上下晃動；
2、將片架放入裝有45℃左右的鋁腐蝕液（磷酸+硝酸+醋酸+純水）的槽中浸泡，上下晃動片架，使得鋁腐蝕更充分，腐蝕的時間根據(jù)先行片的腐蝕時間進行調(diào)整，直到腐蝕后看到二氧化硅表面為止；
3、沖純水；
4、甩干：在甩干機中甩干后烘干。
磷酸約占80%，主要起腐蝕鋁的作用，硝酸占1%-5%，其與鋁反應(yīng)生成溶于水的硝酸鹽，可以提高腐蝕速率，但含量過多會影響光刻膠抗蝕刻能力，醋酸占10%左右，它能降低腐蝕液的表面張力，增加硅片與腐蝕液的浸潤效果，提高腐蝕均勻性，同時具有緩沖作用，純水占5%左右。
鋁腐蝕后檢驗，主要項目有：
1、連鋁、鋁過腐蝕、鋁條間殘鋁、鋁條不過細、鋁條氧化——去膠后重新蒸鋁；
2、鋁條變色（灰、黑、黃）——如果變色嚴重則報廢。
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SIPOS腐蝕：
1、將裝有待腐蝕硅片的片架放入浸潤劑（FUJI FILM DRIWEL）中浸泡20—30S，上下晃動；
2、將片架放入裝有腐蝕液（40%NH4F溶液：H2O：40%HF溶液=10：6：1）的槽中浸泡，并且上下晃動片架；
3、沖純水；
4、甩干。
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等離子體刻蝕：
等離子體刻蝕可用于刻蝕SiO2，Si3N4，多晶硅等，但是，通常氧化硅用濕法腐蝕快，而氮化硅也可以采用二氧化硅腐蝕液，但是腐蝕速度慢，因此氮化硅刻蝕用干法刻蝕，所用的設(shè)備有901E/903E TEGAL plasma etching system型等離子刻蝕設(shè)備，用的的刻蝕氣體有：CF4、O2、N2、SF6、CHF3、NF3、He、C2F6等。
1）Si3N4刻蝕：
在903E刻蝕機中刻蝕，刻蝕機內(nèi)通入的氣體有：CF4、NF3、He。
刻蝕機理是： CF4電離→CF3+F*（氟自由基）
CF3電離→CF2+F*
CF2電離→CF1+F*
12F*+ Si3N4→3Si F4↑+2 N2↑
氟游離基的作用是使氮化硅被腐蝕，生成物是氣體，被真空裝置抽氣抽走。為了加快腐蝕速率可以在CF4中加入少量氧氣（5%-8%），因為氧能夠抑制F*在反應(yīng)腔壁的損失，并且：CF4+O2→F* +O*+COF*+COF2+CO+……??（電離）
COF*壽命較長，當它運動到硅片表面時發(fā)生以下反應(yīng)從而加速了腐蝕速率：
COF*→F* CO （電離）
但是氧氣加多了要腐蝕光刻膠降低選擇比。
2）SIPOS、多晶硅刻蝕：
在901E刻蝕機中刻蝕，刻蝕機內(nèi)通入的氣體有：SF6。
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玻璃腐蝕：
?1、?配制5%HF溶液，
配制腐蝕液：5%HF溶液：H2O=3：50；
2、常溫下，將硅片放入腐蝕液中浸泡；
3、在溢流槽中沖洗；
4、沖純水；
5、甩干。
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濕法去膠：
鋁淀積前去膠在SH去膠機（濕法腐蝕機）中進行，采用SH溶液將膠氧化的方法去膠，具體步驟為：
1、在SH清洗劑（98%H2SO4：H2O2=3：1）中浸泡；
2、在溫純水中溢流沖水；
3、在溢流槽中溢流沖水；
4、甩干。
由于酸對鋁有腐蝕作用，淀積鋁后去膠就不能用酸，在此采用有機溶劑OMR502剝離液去膠，在OMR剝離清洗機中進行，具體步驟為：
1、在剝離液（OMR-83剝離液）中浸泡去除光刻膠；
2、再在H-1清洗劑中浸泡去除剝離液；
3、在異丙醇中浸泡去除H-1清洗劑；
4、沖純水；
5、甩干。
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等離子體干法去膠：
用HDK-2型等離子刻蝕去膠機去膠，在去膠機內(nèi)通入刻蝕氣體O2。等離子體內(nèi)的活化氧使有機物在（50—100）℃下很快氧化，生成CO2、CO、H2O等揮發(fā)性成份，從而達到去膠目的。
特殊膠（PI鈍化產(chǎn)品、帶膠注入產(chǎn)品）：PI去膠時除了O2，再加適量的CF4，如果去不干凈再在等離子刻蝕機上用SF6處理。
一般在Si3N4刻蝕后去膠用有機溶劑剝除，然后在等離子體去膠機中去膠絲，刻蝕后在顯微鏡下觀察硅片表面是否有殘絲。
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去膠后檢查：
1、有殘膠——再去膠；
2、有殘液——再清洗；
3、有殘跡——用1號液清洗；
4、窗口有二氧化硅或鋁殘留。
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