硅濕法刻蝕

1、酸性蝕刻液：Si+HNO3 +6HF → H2 SiF6 +HNO2 +H2O+H2

2、硅的堿性刻蝕液：氫氧化鉀、氫氧化氨或四甲基羥胺（TMAH）溶液，晶片加工中，會用到強堿作表面腐蝕或減薄，器件生產(chǎn)中，則傾向于弱堿，如SC1清洗晶片或多晶硅表面顆粒，一部分機理是SC1中的NH4OH刻蝕硅，硅的均勻剝離，同時帶走表面顆粒。隨著器件尺寸縮減會引入很多新材料（如高介電常數(shù)和金屬柵極），那么在后柵極制程，多晶硅的去除常用氫氧化氨或四甲基羥胺（TMAH）溶液，制程關(guān)鍵是控制溶液的溫度和濃度，以調(diào)整刻蝕對多晶硅和其他材料的選擇比。

氧化硅濕法刻蝕

1、氫氟酸HF溶液：SiO2 +4HF—→SiF4 （氣體）+2H2O

HF過量時：SiO2 +6HF—→H2 SiF6 +2H2O

2、緩沖氧化物刻蝕劑BOE：它是HF和NH4F的混合物，可避免HF刻蝕時氟離子的缺乏 ，溶液pH值穩(wěn)定，不受少量酸加入的影響，還有一個好處是刻蝕率穩(wěn)定不侵蝕光阻，避免柵極氧化層刻蝕時光阻脫落。

3、HF/EG溶液：HF/EG是49%的氫氟酸與乙二醇以大約4:96的比例混合，溫度控制在70～80℃，對爐管氧化硅和氮化硅的刻蝕選擇比約1:1.5，其主要特點是不與基體硅或干刻蝕損傷硅反應(yīng)，因而在有Si的刻蝕制程或有SiN和SiO2 去除，都可有所考慮，如CMOS的STI形成后，氮化硅濕法回蝕方面的應(yīng)用。

4、SC1溶液：SC1是氫氧化銨、雙氧水、水的混合物，高溫（60～70℃）SC1（150）對爐管氧化硅有低的刻蝕率，約3?/min，可用于特殊步驟的精細(xì)控制。濃度越大和溫度越高，則刻蝕就越快。

氮化硅濕法刻蝕

1、磷酸濕法：氮化硅濕法去除的普遍方法是熱磷酸溶液。85%的濃磷酸混入少量水，溫度控制在150～170℃，對爐管氮化硅的刻蝕率大約50?/min；而對CVD氮化硅會更高，如果制程有回火步驟，則刻蝕率會受很大影響，應(yīng)依據(jù)不同的條件測定實際的結(jié)果。為了提高對氧化硅的選擇比，放入氮的硅晶片，溶入一定的硅，或使用120～150℃的低溫磷酸；反應(yīng)的主體是氮化硅和水，磷酸在此反應(yīng)中僅作為催化劑。

Si3N4 +6H2O→3SiO2 +4NH3

2、HF/EG濕法：對氮化硅刻蝕率比氧化硅要快，比率約1.5:1，也不侵蝕硅，有時應(yīng)用于CMOS的STI溝渠形成后氮化硅濕法回蝕步驟。

3、HF濕法刻蝕：49%HF對氮化硅（爐管或CVD）有高的刻蝕率，對氧化硅更高，因而不適宜制程應(yīng)用。也正是因為它的高刻蝕率，對去除擋控片上的氮化硅很有效。

Si3N4 +18HF→H2SiF6 +2（NH4 ）2SiF6

以爐管氮化硅（SiN）為幕罩的刻蝕，如淺溝渠隔離（STI）刻蝕、側(cè)壁（OFFSET）刻蝕、主間隙壁（SPACER）刻蝕，在刻蝕后，留下的殘留物一般含O、Si等元素，常用稀HF（濃度H2 O:HF約100:1或更稀）清除。對于CVD SiN為幕罩的刻蝕，由于稀HF對CVD SiN的刻蝕率本身就比爐管SiN大，加上刻蝕電漿對幕罩的表面轟擊，相對講這種膜刻蝕率就更大，因此刻蝕后殘留物的去除，需用更稀的HF，以避免高濃度HF過刻蝕影響關(guān)鍵尺寸的控制。

審核編輯：湯梓紅