BOE腐蚀工艺

BOE腐蚀⼯艺
有源区是硅⽚上做有源器件的区域,光刻是平⾯型晶体管和集成电路⽣产中的⼀
个主要⼯艺,光刻主要包括表⾯清洗烘⼲、涂底、旋涂光刻胶、软烘、对准曝光、后烘、显影、硬烘、刻蚀、检测等⼯序,刻蚀中常⽤的⼀种湿法腐蚀是BOE腐蚀,BOE腐蚀⽐⼲法刻蚀有诸多优点,如设备成本低、单⽚成本低、⽣产效率⾼等。在现有的技术下,BOE腐蚀也存在很多不⾜,如腐蚀速率不稳定、产品部分腐蚀不净、部分区域染⾊、腐蚀后线宽尺⼨偏差较⼤等。
光刻BOE腐蚀质量与腐蚀液温度、腐蚀运动⽅式、腐蚀液浓度密切相关。⼀般BOE腐蚀时,通过⼈⼯或⾃动上下提动⽚架或左右来回晃动⽚架,促进酸液与硅⽚表⾯⼆氧化硅反应,同时硅⽚表⾯⽣成⼀些⼩⽓泡,这些⽓泡会隔离酸液与⼆氧化硅接触,阻⽌氧化层腐蚀,造成硅⽚图形氧化层腐蚀不均匀或腐蚀不净,特别在⼩尺⼨芯⽚此类问题更为突出。如何在腐蚀过程中,消除这些⽓泡成为业界难题。通常采⽤在槽内导⼊超声波、酸液⿎泡等,增加了设备成本,但腐蚀效果仍不理想,为了解决这⼀问题,本发明提供了以下技术⽅案。
现有技术中,在硅⽚有源区光刻⼯艺的刻蚀过程中,腐蚀液会与硅⽚反应⽣成⽓
结核杆菌蛋白芯片泡,这些⽓泡依附在硅⽚表⾯,将硅⽚与腐蚀液隔离,阻⽌氧化层的进⼀步腐蚀,容易造成硅⽚表⾯腐蚀不均匀或者腐蚀不净。
本发明的⽬的可以通过以下技术⽅案实现:
⼀种BOE腐蚀的⼯艺⽅法,包括如下步骤:
步骤⼀、将硅⽚清洗后加⼊烘箱中,在120℃,真空度-720pa的条件下烘⼲处理
跨越障碍物
60min,烘⼲后的硅⽚在经过匀胶后在温度为100℃的烘箱中烘烤40min后待⽤;在本发明的⼀个实施例中,硅⽚的匀胶通过轨道式全⾃动匀胶机进⾏,光刻胶采⽤BN308光刻胶,匀胶机转速为3000rpm,时间为30s;
步骤⼆、⽤有源区光刻版作为掩膜,将硅⽚紫外线曝光15-20秒,并将曝光后的硅⽚浸⼊显影液中显影,显影后的硅⽚放⼊温度为150℃烘箱中烘烤,时间为60min;在本发明的⼀个实施例中,显影液为RFJ2200型显影液,显影时间为8-10min;
hmm事件>油箱设计步骤三、将硅⽚放置在⽚架上,再将⽚架浸⼊BOE腐蚀槽中,BOE腐蚀槽中装乘有BOE腐蚀液,腐蚀液的温度通过槽体加热器加热⾄40±2℃,将硅⽚在酸液中上下运动60-80S后,把⽚架整体提出液⾯,1S后,再放⼊酸液中继续上下运动,循环腐蚀12min,当达到腐蚀时间后,将⽚架从腐蚀液中取出后,⽤去离⼦⽔冲洗⼲净,通过甩⼲机甩⼲待⽤;
所述BOE腐蚀槽包括内槽,内槽的底部设置有槽内匀流板,槽内匀流板与内槽底部
说明书
之间设置有槽体加热器,所述内槽的开⼝处套接有溢流槽,所述溢流槽的底部低于内槽的开⼝,溢流槽的顶部⾼出内槽的开⼝;所述内槽与溢流槽通过外接管道连接,其中外接管道上设置有循环泵,外接管道的两端分别连接内槽的底部与溢流槽的底部,循环泵⾃溢流槽的底部将腐蚀液从内槽的底部泵⼊内槽,从⽽使腐蚀液循环流动,在腐蚀过程中内槽内各位置腐蚀液的浓度保持⼀致,同时,流动的腐蚀液能够将依附在硅⽚上的⽓泡完全或⼤部分去除,提升硅⽚腐蚀的⼀致性,降低腐蚀过程中⽣成的⽓泡对腐蚀效果的影响;
所述BOE腐蚀槽还包括液位检测装置,液位检测装置⽤于检测内槽的液位与溢流槽的液位。
步骤四、将甩⼲后的硅⽚在⾦相显微镜下镜检,保证硅⽚有源区全部腐蚀⼲净彻底,表⾯⽆染⾊,光刻胶保护完好;
步骤五、将通过检验的硅⽚放⼊去胶液中浸泡去胶,⽤去离⼦⽔冲洗后甩⼲机甩⼲,检验合格后进⼊下⼀⼯序,其中去胶液为浓硫酸与双氧⽔按照体积⽐4:1配制⽽成,硅⽚在去胶液中浸泡8-10min后取出。改锥头
本发明在刻蚀过程中,通过将硅⽚在酸液中上下运动60-80S后减少腐蚀过程中依
附在硅⽚上的⽓泡量,然后把⽚架整体提出液⾯1S,通过压⼒的快速变化,使依附在硅⽚上的⽓泡易于破碎,最后再将硅⽚放⼊酸液中继续上下运动,循环腐蚀12min,从⽽实现对硅⽚的腐蚀,同时,本发明中是通过BOE腐蚀槽来对硅⽚进⾏腐蚀,通过使腐蚀液循环流动,保持在腐蚀过程中内槽2内各位置腐蚀液的浓度保持⼀致,同时,流动的腐蚀液能够将依附在硅⽚上的⽓泡完全或⼤部分去除,提升硅⽚腐蚀的⼀致性,降低腐蚀过程中⽣成的⽓泡对腐蚀效果的影响。
图1为BOE腐蚀槽的结构⽰意图。
下⾯将对本发明实施例中的技术⽅案进⾏清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明⼀部分实施例,⽽不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术⼈员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例,都属于本发明保护的范围。
⼀种BOE腐蚀的⼯艺⽅法,包括如下步骤:
步骤⼀、将硅⽚清洗后加⼊烘箱中,在120℃,真空度-720pa的条件下烘⼲处理60min,烘⼲后的硅⽚在经过匀胶后在温度为100℃的烘箱中烘烤40min后待⽤;其中,硅⽚的匀胶通过轨道式全⾃动匀胶机进⾏,光刻胶采⽤BN308光刻胶,匀胶机转速为3000rpm,时间为30s;
步骤⼆、⽤有源区光刻版作为掩膜,将硅⽚紫外线曝光20秒,并将曝光后的硅⽚浸⼊显影液中显影,
显影后的硅⽚放⼊温度为150℃烘箱中烘烤,时间为60min;其中,显影液为RFJ2200型显影液,显影时间为10min;
步骤三、将硅⽚放置在⽚架上,再将⽚架浸⼊BOE腐蚀槽中,BOE腐蚀槽中装乘有BOE腐蚀液,腐蚀液的温度通过槽体加热器4加热⾄40±2℃,将硅⽚在酸液中上下运动60S后,把⽚架整体提出液⾯,1S后,再放⼊酸液中继续上下运动,循环腐蚀12min,当达到腐蚀时间后,将⽚架从腐蚀液中取出后,⽤去离⼦⽔冲洗⼲净,通过甩⼲机甩⼲待⽤;
如图1所⽰,所述BOE腐蚀槽包括内槽2,内槽2的底部设置有槽内匀流板3,槽内匀流板3与内槽2底部之间设置有槽体加热器4,所述内槽2的开⼝处套接有溢流槽5,所述溢流槽5的底部低于内槽2的开⼝,溢流槽5的顶部⾼出内槽2的开⼝;
所述内槽2与溢流槽5通过外接管道连接,其中外接管道上设置有循环泵6,外接管道的两端分别连接内槽2的底部与溢流槽5的底部,循环泵6⾃溢流槽5的底部将腐蚀液从内槽2的底部泵⼊内槽2,从⽽使腐蚀液循环流动,在腐蚀过程中内槽2内各位置腐蚀液的浓度保持⼀致,同时,流动的腐蚀液能够将依附在硅⽚上的⽓泡完全或⼤部分去除,提升硅⽚腐蚀的⼀致性,降低腐蚀过程中⽣成的⽓泡对腐蚀效果的影响;
切纸刀片所述BOE腐蚀槽还包括液位检测装置1,液位检测装置1⽤于检测内槽2的液位与溢流槽5的液位。
步骤四、将甩⼲后的硅⽚在⾦相显微镜下镜检,保证硅⽚有源区全部腐蚀⼲净彻底,表⾯⽆染⾊,光刻胶保护完好;
步骤五、将通过检验的硅⽚放⼊去胶液中浸泡去胶,⽤去离⼦⽔冲洗后甩⼲机甩⼲,检验合格后进⼊下⼀⼯序,其中去胶液为浓硫酸与双氧⽔按照体积⽐4:1配制⽽成,硅⽚在去胶液中浸泡8min后取出。
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本文发布于:2024-09-20 11:00:28,感谢您对本站的认可!

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