濕式化學蝕刻在半導體工業(yè)中的應用.pdf

1、非等向性濕式蝕刻是微機電體型微加工技術的重要制程，攪拌方式是影響非等向性濕式蝕刻的主要參數之一，影響的范圍包括蝕刻速率及蝕刻面的表面粗糙度等。一般非等向性濕式蝕刻是使用磁石攪拌方式，但對于大片晶圓的蝕刻，深度蝕刻或是當保護另一面免于蝕刻的裝置存在時，磁石攪拌常常造成蝕刻深度與粗糙度的不均勻。本研究則利用超音波振蕩以及添加界面活性劑的方式來代替，并針對KOH蝕刻液進行一系列的實驗。 首先，論文比較了無攪拌、磁石攪拌和超音波振蕩三種

2、方式下蝕刻的不同，發(fā)現以超音波攪拌方式所制作出來的蝕刻表面，相當的細致且均勻。在超音波輸出功率為50w時，所蝕刻出來的表面粗糙度(Ra)可達45A，可說是已達到光學鏡面的質量。 其次，研究發(fā)現超音波振蕩雖然可以大幅度的改善表面粗糙度，但是對于所要制作的微結構可能會產生損害，尤其是用于微傳感器的薄膜微結構(membranemicrostructure)相當脆弱，其厚度只有幾千個A。如果超音波振蕩過大，其強大的機械力會使薄膜微結構產

3、生斷裂，造成無法彌補的損害。有藉于此，本研究使用添加界面活性劑的方法，以物理的方式來取代一般的攪拌及超音波振蕩； 最后，論文研究了陰離子型界面活性劑：MA；陽離子型界面活性劑：DC；以及非離子型界面活性劑：BR三種界面活性劑對改善蝕刻表面的影響。結果表明，活性劑將原本具斥水性的硅基材轉換成了親水性，這個轉變在蝕刻機制中有個極大的優(yōu)點，就是蝕刻物表面經改質之后大為親水(濕潤)，使蝕刻反應所生成的氫氣泡不易附著在表面，也就是說氫氣泡