蝕刻液中的混酸比例會影響蝕刻效果
?蝕刻是一種在Wafer、半導(dǎo)體、PCB等制程中常見的一種程序,主要是要透過物理或是化學(xué)的方式將表面材料移除以達(dá)到設(shè)計(jì)上的需求,蝕刻技術(shù)可以分為『濕蝕刻』(wet etching)及『干蝕刻』(dry etching)兩類。在濕蝕刻中是使用化學(xué)溶液,經(jīng)由化學(xué)反應(yīng)以達(dá)到蝕刻的目的,而干蝕刻通常是一種等離子蝕刻(plasma etching),等離子蝕刻中的蝕刻的作用,是利用等離子體中離子撞擊芯片表面的物理作用以及等離子體中活性自由基(Radical)與芯片表面原子間的化學(xué)反應(yīng),甚至也可能是這兩者的復(fù)合作用。
而濕法化學(xué)蝕刻液,通常由一種或多種酸、堿、絡(luò)合劑、表面活性劑等成分組成。常見的蝕刻液組分如:
1.硝酸(HNO3)。
2.氫氟酸(HF)。
3.醋酸(CH3COOH)。
4.磷酸(H3PO4)
濕法蝕刻液濃度是半導(dǎo)體制程中非常重要的一個(gè)參數(shù),它直接影響著蝕刻速率、蝕刻精度和表面質(zhì)量等方面。
因此,在半導(dǎo)體制程中選擇合適的濕法蝕刻液濃度非常重要,需要根據(jù)具體的制程要求和材料特性進(jìn)行調(diào)整。
另外一般濕法制程中的蝕刻及清洗則使用大量的酸堿溶液,基本上有氫氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、鹽酸(HCI)及氨(NH3)等,使用時(shí)大都是以混合液(buffer solution)的方式使用。
一般來說,混酸的比例以及蝕刻的時(shí)間會直接影響到蝕刻的深度距離,而針對不同的材料以及應(yīng)用,所需要搭配的混酸配方也不一樣,在蝕刻液的檢測中我們就必須精確地知道其中的配比,以確保在使用時(shí)能夠達(dá)到預(yù)期的標(biāo)準(zhǔn),同時(shí)相同刻蝕液產(chǎn)品批次間或不同供應(yīng)商間也需要保持混合酸比例相對一致,這樣可以避免工藝工程師頻繁調(diào)節(jié)刻蝕參數(shù)。最終,保證刻蝕工藝良率穩(wěn)定。
而混合酸成分配比的分析通常有如下難點(diǎn):
1.化學(xué)反應(yīng)復(fù)雜:在通常的分析方法中 單個(gè)酸突躍點(diǎn)相對比較容易分辨,混酸突躍點(diǎn)不明顯,會導(dǎo)致濃度分析時(shí)難以準(zhǔn)確判定,而蝕刻液中的成分通常會發(fā)生復(fù)雜的化學(xué)反應(yīng),這些反應(yīng)可能導(dǎo)致滴定結(jié)果產(chǎn)生誤差。
2.成分互相干擾:濕法蝕刻液中的成分之間可能會互相干擾,導(dǎo)致滴定結(jié)果產(chǎn)生誤差。
3.測量精度要求高:濕法蝕刻液中各種成分的濃度通常非常低,因此需要使用高精度的滴定方法和儀器,才能保證滴定結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。
4.在對于不同混酸中的單酸分析時(shí),需要針對性使用不同溶劑方案,以達(dá)到濃度的準(zhǔn)確判定,而這些溶劑方案通常是需要長時(shí)間經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)矯正的。
因此,對于濕法蝕刻液中各種成分濃度的準(zhǔn)確測定需要進(jìn)行詳細(xì)的分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,選擇合適的滴定方法、指示劑和儀器,同時(shí)注意各種成分之間的相互干擾和化學(xué)反應(yīng),才能保證測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。