晶圆湿式用于硅蚀刻浴晶圆蚀刻

引言

了解形成MEMS制造所需的三维结构，需要SILICON的各向异性蚀刻，此时使用的湿式蚀刻工艺考虑的事项包括蚀刻率、长宽比、成本、环境污染等[1]。用于硅各向异性湿式蚀刻

溶液有KOH)、(TMAH)、NaOH等，但KOH与TMAH相比，平整度更好，并且只对硅的< 100 >表面做出反应，因此Fig。如1所示，具有54.74的各向异性蚀刻特性，毒性小。使用KOH的硅各向异性湿式蚀刻在压力传感器、加速度计、光学传感器等整体MEMS装置结构形成等中使用。

实验

KOH硅湿法蚀刻工艺

工艺模拟过程中使用了150 mm晶片，蚀刻厚度为610 μm。整个工序流程是Fig。等于4，用反射计测量了实验中使用的热处理氧化膜的厚度，Fig。确认平均为1.2 μm，如5所示。为了形成波托雷吉斯特(AZ-1512)

在97 ℃下进行了100秒的Soft bake。老光使用i-line ultra violet (UV) light，hard bake在120 ℃下进行了10分钟。之后，使用缓冲氧化技术(BOE)去除SiO2、去除葡萄藤、Si湿式蚀刻和残留氧化膜剂。

进行工艺结果实验时，Fig。就像6一样，硅与KOH正常反应

用显微镜观察了响应。实验在没有单独装置的情况下冷却了硅，结果是Fig。像7一样，确认了晶片背面被遗忘的现象。这使得整个晶片都变薄了，硅的硬度减少了。为了防止这种现状，进行稳定的湿式蚀刻工艺，设计并制作了硅后向蚀刻防止装置。

装置使用工艺结果表明，将开发的装置应用于湿式蚀刻工艺，结果与Table 1相同。稳定地将150 mm晶片的总厚度610 μm从最小1mm￥0.5mm到最大9mm￥9mm等多种图案蚀刻出来，并表现出与前面提到的(1)、(2)的公式相似的倾向性。但是，选择比出现了差异，这可能是氧化膜生长过程中氢含量的差异所致和投篮时，晶片的硬度相对优秀。上述结果证实，通过使用开发的装置的KOH湿式蚀刻工艺，可以在一个晶片上形成多种MEMS的结构。

结论

MEMS装置的制造要求各向异性蚀刻，以确保晶片整体的图案均匀性和硅的硬度。

一切。本研究为此开发了150毫米晶片背面防蚀刻装置。实验结果确认硅稳定地蚀刻到最大深度610 μm。此外，如果能够设计和制作符合各种硅片大小的装置，并应用本研究等工艺方法，将对提高稳定性和产量做出重大贡献。

审核编辑：鄢梦凡