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蝕刻液中的混酸比例會影響蝕刻效果

?蝕刻是一種在Wafer、半導體、PCB等制程中常見的一種程序,主要是要透過物理或是化學的方式將表面材料移除以達到設計上的需求,蝕刻技術可以分為『濕蝕刻』(wet etching)及『干蝕刻』(dry etching)兩類。在濕蝕刻中是使用化學溶液,經由化學反應以達到蝕刻的目的,而干蝕刻通常是一種等離子蝕刻(plasma etching),等離子蝕刻中的蝕刻的作用,是利用等離子體中離子撞擊芯片表面的物理作用以及等離子體中活性自由基(Radical)與芯片表面原子間的化學反應,甚至也可能是這兩者的復合作用。

而濕法化學蝕刻液,通常由一種或多種酸、堿、絡合劑、表面活性劑等成分組成。常見的蝕刻液組分如:

1.硝酸(HNO3)。

2.氫氟酸(HF)。

3.醋酸(CH3COOH)。

4.磷酸(H3PO4)

濕法蝕刻液濃度是半導體制程中非常重要的一個參數,它直接影響著蝕刻速率、蝕刻精度和表面質量等方面。

因此,在半導體制程中選擇合適的濕法蝕刻液濃度非常重要,需要根據具體的制程要求和材料特性進行調整。

另外一般濕法制程中的蝕刻及清洗則使用大量的酸堿溶液,基本上有氫氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、鹽酸(HCI)及氨(NH3)等,使用時大都是以混合液(buffer solution)的方式使用。

一般來說,混酸的比例以及蝕刻的時間會直接影響到蝕刻的深度距離,而針對不同的材料以及應用,所需要搭配的混酸配方也不一樣,在蝕刻液的檢測中我們就必須精確地知道其中的配比,以確保在使用時能夠達到預期的標準,同時相同刻蝕液產品批次間或不同供應商間也需要保持混合酸比例相對一致,這樣可以避免工藝工程師頻繁調節刻蝕參數。最終,保證刻蝕工藝良率穩定。

而混合酸成分配比的分析通常有如下難點:

1.化學反應復雜:在通常的分析方法中 單個酸突躍點相對比較容易分辨,混酸突躍點不明顯,會導致濃度分析時難以準確判定,而蝕刻液中的成分通常會發生復雜的化學反應,這些反應可能導致滴定結果產生誤差。

2.成分互相干擾:濕法蝕刻液中的成分之間可能會互相干擾,導致滴定結果產生誤差。

3.測量精度要求高:濕法蝕刻液中各種成分的濃度通常非常低,因此需要使用高精度的滴定方法和儀器,才能保證滴定結果的準確性和可靠性。

4.在對于不同混酸中的單酸分析時,需要針對性使用不同溶劑方案,以達到濃度的準確判定,而這些溶劑方案通常是需要長時間經驗和技術矯正的。

因此,對于濕法蝕刻液中各種成分濃度的準確測定需要進行詳細的分析和實驗驗證,選擇合適的滴定方法、指示劑和儀器,同時注意各種成分之間的相互干擾和化學反應,才能保證測量結果的準確性和可靠性。