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硝酸浓度对硅晶圆蚀刻速率及结构的影响

浏览: 作者: 时间:2023-06-26

引言

如今,薄晶片已经成为各种新型微电子产品的基本需求。这些产品包括功率器件、分立半导体、光电元件和用于射频识别(RFID)系统的集成电路机电系统(MEMS)器件的新概念,要求是将晶圆变薄到<150µm的厚度。【兆生清洗设备】【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备】【晶圆清洗设备制造】

然而,在晶片表面附近仍然存在一个缺陷带,该缺陷区的厚度取决于磨削条件。残留的缺陷会在薄晶片中引起应力,导致额外的弯曲,并导致晶片的断裂。实践表明,最经济有效的过程还是湿法蚀刻。与机械磨削相比,使用湿蚀刻工艺变薄的晶片具有更小的应力。在本文中,英思特研究了各向同性湿蚀刻对氟化氢(HF)和不同浓度硝酸的混合溶液中,硅片总厚度、失重、蚀刻速率、形态和结构特性的影响。【晶圆清洗设备制造厂家】【rca清洗设备】【马兰戈尼干燥设备】【兆生清洗设备】

实验与讨论

我们将所有的仪器在干燥前都用蒸馏水冲洗,以确保所有使用的仪器都没有任何污染物。在蚀刻之前,硅片经过了溶剂清洗,其目的是去除其表面的油和有机残留物。首先我们用丙酮和乙醇清洗晶圆片,对于丙酮,它会留下自己的残基,因此乙醇被用来清除丙酮残基。将丙酮倒入玻璃烧杯中,在搅拌器热板上加热,温度高达55℃。然后将晶圆片放入含有乙醇的水浴中,放置10分钟。最后将晶圆片从浴液中取出,放入乙醇中5分钟。晶圆用蒸馏水冲洗,然后在空气中进一步干燥。【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备】【KOH腐殖清洗机】【全自动晶圆清洗机】

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1:20%硝酸蚀刻,蚀刻时间:(a) 10分钟,(b) 40分钟,(c) 70分钟。

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2:23%硝酸蚀刻,蚀刻时间:(a) 10分钟,(b) 40分钟,(c) 70分钟。

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3:在26%硝酸下,蚀刻时间:(a) 10分钟,(b) 40分钟,(c) 70分钟。

采用光学显微镜分别在10分钟、40分钟和70分钟不同蚀刻时间下,以100倍放大率监测硅片蚀刻前后的表面图像,如图1、2、3所示。从图中可以清楚地看出,硅片形态发生了明显的变化,其硅片表面变得更光滑,更清晰、更亮,随着蚀刻时间的增加和硝酸浓度的增加,从而形成更光滑均匀的表面。【湿法制程设备】【晶圆清洁设备】【RCA清洗机】【KOH腐殖清洗机】

这种观察到的现象可能是由于在较长的蚀刻时间和硝酸浓提升的情况下,在具有较好的抛光效率硅片上发生了更多的扩散限制反应。在本研究中,抛光效率随着硝酸浓度和蚀刻时间的增加而提高,从而形成光滑和均匀的表面。因此,可以提高硝酸的浓度,以提高抛光效率。【全自动晶圆清洗机】【RCA清洁设备】【马来西亚戈尼干炎装备】

结论

英思特研究发现浸泡在硝酸和HF混合物中的硅的厚度和重量损失的蚀刻速率随着蚀刻时间和硝酸蚀刻剂浓度的提高而增加。在较高的蚀刻时间和硝酸浓度下,观察到光滑均匀的硅结构。【英思特】【半导体】【英思特半导体】【马兰戈尼干燥设备】

江苏英思特半导体科技有限公司主要从事湿法制程设备,晶圆清洗设备,RCA清洗机,KOH腐蚀清洗机、酸碱清洗设备、有机清洗机、炉管清洗机等设备的设计、生产和维护,联系人缪经理,联系电话18012895988。