蚀刻液中的混酸比例会影响蚀刻效果
蚀刻是一种在Wafer、半导体、PCB等制程中常见的一种程序,主要是要透过物理或是化学的方式将表面材料移除以达到设计上的需求,蚀刻技术可以分为『湿蚀刻』(wet etching)及『干蚀刻』(dry etching)两类。在湿蚀刻中是使用化学溶液,经由化学反应以达到蚀刻的目的,而干蚀刻通常是一种等离子蚀刻(plasma etching),等离子蚀刻中的蚀刻的作用,是利用等离子体中离子撞击芯片表面的物理作用以及等离子体中活性自由基(Radical)与芯片表面原子间的化学反应,甚至也可能是这两者的复合作用。
而湿法化学蚀刻液,通常由一种或多种酸、碱、络合剂、表面活性剂等成分组成。常见的蚀刻液组分如:
1.硝酸(HNO3)。
2.氢氟酸(HF)。
3.醋酸(CH3COOH)。
4.磷酸(H3PO4)
湿法蚀刻液浓度是半导体制程中非常重要的一个参数,它直接影响着蚀刻速率、蚀刻精度和表面质量等方面。
因此,在半导体制程中选择合适的湿法蚀刻液浓度非常重要,需要根据具体的制程要求和材料特性进行调整。
另外一般湿法制程中的蚀刻及清洗则使用大量的酸碱溶液,基本上有氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、盐酸(HCI)及氨(NH3)等,使用时大都是以混合液(buffer solution)的方式使用。
一般来说,混酸的比例以及蚀刻的时间会直接影响到蚀刻的深度距离,而针对不同的材料以及应用,所需要搭配的混酸配方也不一样,在蚀刻液的检测中我们就必须精确地知道其中的配比,以确保在使用时能够达到预期的标准,同时相同刻蚀液产品批次间或不同供应商间也需要保持混合酸比例相对一致,这样可以避免工艺工程师频繁调节刻蚀参数。最终,保证刻蚀工艺良率稳定。
而混合酸成分配比的分析通常有如下难点:
1.化学反应复杂:在通常的分析方法中 单个酸突跃点相对比较容易分辨,混酸突跃点不明显,会导致浓度分析时难以准确判定,而蚀刻液中的成分通常会发生复杂的化学反应,这些反应可能导致滴定结果产生误差。
2.成分互相干扰:湿法蚀刻液中的成分之间可能会互相干扰,导致滴定结果产生误差。
3.测量精度要求高:湿法蚀刻液中各种成分的浓度通常非常低,因此需要使用高精度的滴定方法和仪器,才能保证滴定结果的准确性和可靠性。
4.在对于不同混酸中的单酸分析时,需要针对性使用不同溶剂方案,以达到浓度的准确判定,而这些溶剂方案通常是需要长时间经验和技术矫正的。
因此,对于湿法蚀刻液中各种成分浓度的准确测定需要进行详细的分析和实验验证,选择合适的滴定方法、指示剂和仪器,同时注意各种成分之间的相互干扰和化学反应,才能保证测量结果的准确性和可靠性。