湿法蚀刻工艺的原理是使用化学溶液将固体材料

湿法蚀刻工艺的原理是使用化学溶液将固体材料转化为液体化合物。选择性非常高，因为所用化学药品可以非常精确地适应各个薄膜。对于大多数解决方案，选择性大于100：1。

要求

液体化学必须满足以下要求：

遮罩层不得受到攻击

选择性必须很高

蚀刻工艺必须能够通过用水稀释而停止

反应产物不得为气态，因为它们可能会遮盖其他区域

在整个过程中蚀刻速率恒定

反应产物必须可溶以避免颗粒

必须确保环境安全和易于处置

批量蚀刻

在批量蚀刻中，可以同时蚀刻多个晶圆，过滤器和循环泵可防止颗粒到达晶圆。由于化学浓度随每个处理过的晶片而降低，因此必须经常更新。

蚀刻速率，换句话说，单位时间的磨损，必须是众所周知的，以确保可重复的过程。精确回火是必不可少的，因为蚀刻速率会随着温度的升高而增加。

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杠杆可以沿水平和垂直方向传送晶片。在蚀刻晶片之后，通过在单独的浴中用水冲洗来停止蚀刻过程。随后，在旋转干燥器中除去水分。

分批蚀刻的优点是高生产率和蚀刻工具的简单构造。但是，均匀度低。

喷涂蚀刻

喷雾蚀刻可与光刻中的喷雾显影媲美。由于同时旋转晶片以稳定地更新蚀刻化学，所以均匀性非常好。由于快速旋转，不会出现气泡，但是每个晶片必须单独处理。

作为单晶片工艺的替代方法，可以一次在多个晶片上进行喷涂蚀刻。在旋转蚀刻机中，晶片被放置在喷嘴周围并同心旋转。之后，将晶片在热氮气氛中干燥。

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硅的各向异性蚀刻

尽管液体中的分子可以在各个方向上移动，但是存在湿法蚀刻工艺以产生几乎各向异性的蚀刻轮廓。对于这种方法，利用了在不同晶体取向上不相等的蚀刻速率。（100）和（110）取向的晶面的蚀刻速度比（111）取向的要快得多。因此，可以制造“ V”形沟槽（100个硅）或具有垂直侧壁的沟槽。蚀刻可以使用钾，苏打水或锂碱液（KOH，NaOH，LiOH）或EDP稀释液（水，吡嗪，儿茶酚和乙二胺的混合物）进行。负责该反应是在两种情况下，OH -离子（羟基）：

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但是，各向异性稀释液不适用于微电子设备，而不适用于微机械。

各向同性蚀刻的蚀刻溶液

所有不同的材料都有单独的稀释液。例如，使用氢氟酸（HF）蚀刻二氧化硅：

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稀释液用NH 4 F缓冲以保持HF的浓度（所谓的HF，BHF缓冲液）。在40％NH 4 F和49％HF（比率10：1）的混合物中，热氧化物上的蚀刻速率为50 nm / min。TEOS（CVD）氧化物和PECVD氧化物的蚀刻速度更快（分别为150 nm / min和350 nm / min）。与结晶硅，氮化硅和多晶硅相比，其选择性远高于100：1。

氮化硅被热磷酸（H 3 PO 4）腐蚀。与二氧化硅相比，选择性低（10：1）。在多晶硅中，与氮化硅相比的选择性主要由磷酸的浓度确定。

首先用硝酸（HNO）氧化晶体或多晶硅，然后用HF蚀刻氧化物。

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可以在60°C下用硝酸和磷酸的混合物蚀刻铝，用氨水（NH 4 OH），过氧化氢（H 2 O 2）和水（比例为1：3：5 ）的混合物对钛进行蚀刻。）。由于这种混合物也可能侵蚀硅，因此其寿命很短。

通常，湿法蚀刻适合于去除晶片的整个层。对于大多数材料而言，选择性非常高，因此没有蚀刻错误薄膜的风险。另外，蚀刻速率非常好，在浴蚀刻中一次可以处理许多晶片。但是，对于小结构，由于其各向同性特性会引起被掩膜的横向腐蚀，因此不能使用湿法腐蚀。对于这种方法，通过具有各向异性蚀刻轮廓的干蚀刻来去除层。

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文章来源：《湿法冶金》 网址: http://www.sfyjzz.cn/zonghexinwen/2021/0215/411.html