湿蚀刻在硅片晶薄中的作用

导言

薄晶片已经成为各种新型微电子产品的基本需求。其中包括用于射频识别系统的功率器件、分立半导体、光电元件和集成电路。除了向堆叠管芯组件的转移之外，垂直系统集成和微机电系统器件中的新概念要求晶片厚度减薄到小于150米。

机械研磨是最常见的晶圆减薄技术，因为其减薄速率高。商业上可获得的研磨系统通常使用两步工艺，首先以非常高的速率(5 m/sec)进行粗研磨，然后以降低的速率进行后续的细研磨工艺。

实验性

实验是在SSEC 3300系统上进行的。在蚀刻过程中，有许多工艺参数可以改变。为了这个研究的目的，使用了单一的蚀刻化学物质。温度、流速、分配曲线、旋转速度和室排气是可以通过工艺步骤编程的参数。我们希望关注对工艺影响最大的工具参数，因此选择了温度、旋转速度和流速。

所使用的化学物质是氢氟酸、硝酸、硫酸和磷酸的混合物，并且作为旋蚀刻剂在市场上可以买到。化学物质的再循环使用SSEC的开放式或封闭式收集环技术进行。

图1:蚀刻过程中的SSEC收集环和液流分配

采用JMP软件进行三因素三水平的Box-Behnken响应面试验设计。因素和水平如表1所示。

测量的响应是蚀刻速率、TTV和表面粗糙度。

图2: a) MTI形式表300SAb)用于测量的扫描模式；c)厚度测量示例
审核编辑：汤梓红