湿蚀刻YES

2023-04-29 来源:飞速影视
湿蚀刻
湿蚀刻是光刻之后的微细加工过程,该过程中使用化学物质去除晶圆层。晶圆,也称为基板,通常是平面表面,其中添加了薄薄的材料层,以用作电子和微流体设备的基础;最常见的晶圆是由硅或玻璃制成的。湿法刻蚀是半导体制造,微机械和微流控设备中的重要过程,需要微尺度的特征来优化性能或创建层流态,这在宏观上几乎是不可能获得的。由于能够通过改变蚀刻剂浓度和蚀刻时间来轻松控制z轴蚀刻,因此常用于分层应用。缺点包括许多化学废物,其中许多是高酸性和多步过程。
在蚀刻之前,需要掩盖衬底的区域以获得器件所需的详细功能。在称为光刻的过程中,将光敏光刻胶旋涂到晶圆上。然后将晶片预烘烤以除去光刻胶中多余的溶剂。然后将具有所需特征的切口的掩模放置在光致抗蚀剂的顶部,并使用紫外光固化任何曝光的光致抗蚀剂。现在可以对涂覆的晶片进行湿法蚀刻以将所需的图案雕刻到晶片中。
各向同性蚀刻
各向同性蚀刻,即在所有方向上均相等的蚀刻,是指基材的方向不影响蚀刻剂去除材料的方式。当将腐蚀剂(一种腐蚀性化学品)施加到被掩膜的晶圆上时,在所有方向上未被掩膜覆盖的区域中,蚀刻会以相同的速率发生,从而产生倒圆的边缘。如果允许蚀刻剂反应足够长的时间,如图1所示,蚀刻剂将蚀刻掉称为掩模底切的掩模下的基板材料。可以通过在底切掩模前先冲洗掉蚀刻剂,然后在通道上施加光刻胶来避免这种情况。墙壁,然后添加更多的蚀刻剂。通过添加缓冲液以改变浓度或通过升高/降低温度,可以容易地控制蚀刻速率。
当需要微细加工精确特征时,各向同性蚀刻并不是理想的,因为它的方向性不强且难以控制。

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各向异性蚀刻
各向异性蚀刻,即在不同方向上以不同速率发生的蚀刻,取决于衬底晶面的方向。
由于硅的单晶结构,某些蚀刻剂能够根据硅的取向沿着某些平面或角度选择性地蚀刻硅。例如,使用KOH作为在<100>晶体方向上对硅进行蚀刻的化学药品,其选择性比使用KOH在<111>方向上对硅进行蚀刻的选择率高400倍。通过改变时间,蚀刻化学物质和硅晶体取向,可以在硅晶片中蚀刻许多不同的形状和通道。
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