過度蝕刻暴露硅晶圓表面可能會(huì)導(dǎo)致表面粗糙。當(dāng)硅表面在HF過程中暴露于OH離子時(shí)，硅表面可能會(huì)變得粗糙。

鋁膜濕法蝕刻

鋁和鋁合金層的選擇性蝕刻溶液基于磷酸。不幸的副產(chǎn)品是鋁和磷酸反應(yīng)產(chǎn)生的微小氫氣泡，如下圖所示中的反應(yīng)所示。這些氣泡附著在晶圓表面并阻塞蝕刻作用。結(jié)果是鋁橋接可能導(dǎo)致相鄰引腳之間的電氣短路，或者在表面上留下不需要的鋁斑點(diǎn)，稱為雪球。

通過使用含有磷酸、硝酸、乙酸、水和潤濕劑的鋁蝕刻溶液來中和這個(gè)問題?；钚猿煞值牡湫腿芤海ú缓瑵櫇駝┦?61:2。

除了特殊配方外，典型的鋁蝕刻過程還將包括通過攪拌或在溶液中上下移動(dòng)晶圓船來攪動(dòng)晶圓。有時(shí)，使用超聲波或兆聲波來崩潰和移動(dòng)氣泡。

沉積氧化物濕法蝕刻

晶圓上的最后一層之一是覆蓋在鋁互連圖案上的硅二氧化物鈍化膜。這些薄膜被稱為vapox或silox薄膜。雖然這些薄膜的化學(xué)成分與熱生長的硅二氧化物相同，但它們需要不同的蝕刻溶液。差異在于蝕刻劑所需的選擇性。

通常用于硅二氧化物的蝕刻劑是BOE溶液。不幸的是，BOE會(huì)攻擊下層的鋁墊，導(dǎo)致封裝過程中的鍵合問題。這種情況稱為棕色或染色墊。這一層的首選蝕刻劑是氟化銨和乙酸的溶液，比例為1:2。

硅氮化物濕法蝕刻

另一種用于鈍化層的化合物是硅氮化物?？梢酝ㄟ^濕法化學(xué)方法蝕刻這一層，但這并不像其他層那么容易。使用的化學(xué)品是熱（180°C）磷酸。由于酸在此溫度下迅速蒸發(fā)，蝕刻必須在裝有冷卻蓋的封閉回流容器中進(jìn)行。主要問題是光刻膠層無法承受蝕刻劑溫度和激進(jìn)的蝕刻速率。因此，需要硅二氧化物或其他材料層來阻擋蝕刻劑。這兩個(gè)因素導(dǎo)致硅氮化物的干法蝕刻技術(shù)的使用。

蒸汽蝕刻

蒸汽蝕刻是將晶圓暴露于蝕刻劑蒸汽中。HF是最常見的。優(yōu)點(diǎn)包括蝕刻劑在表面的持續(xù)補(bǔ)充和即時(shí)蝕刻終止。將有毒蒸汽限制在系統(tǒng)中是安全問題。

干法蝕刻

已經(jīng)提到了濕法蝕刻在小尺寸方面的限制。復(fù)習(xí)一下，它們包括：

1.濕法蝕刻限于2微米或更大的圖案尺寸。

2.濕法蝕刻是各向同性的，導(dǎo)致斜側(cè)壁。

3.濕法蝕刻過程需要沖洗和干燥步驟。

4.濕化學(xué)品是危險(xiǎn)和/或有毒的。

5.濕法工藝具有污染潛力。

6.光刻膠-晶圓鍵合失敗會(huì)導(dǎo)致底切。

這些考慮導(dǎo)致使用干法蝕刻過程來定義先進(jìn)電路中的小特征尺寸。下圖提供了使用的干法蝕刻技術(shù)的概述。

干法蝕刻是一個(gè)通用術(shù)語，指的是使用氣體作為主要蝕刻介質(zhì)，晶圓在沒有濕化學(xué)品或沖洗的情況下進(jìn)行蝕刻。晶圓以干燥狀態(tài)進(jìn)出系統(tǒng)。有三種干法蝕刻技術(shù)：等離子體、離子束銑削（蝕刻）和反應(yīng)離子蝕刻（RIE）。

等離子體蝕刻

等離子體蝕刻像濕法蝕刻一樣，是一種化學(xué)過程，但使用氣體和等離子體能量來引起化學(xué)反應(yīng)。比較硅二氧化物在兩種系統(tǒng)中的蝕刻說明了差異。在硅二氧化物的濕法蝕刻中，BOE蝕刻劑中的氟是溶解硅二氧化物的成分，將其轉(zhuǎn)化為可水洗的成分。推動(dòng)反應(yīng)所需的能量來自BOE溶液內(nèi)部的能量或外部加熱器。