Lab2 二氧化矽(SiO 2)遮罩蚀刻 - 国立高雄第一科技大学.PDF

微系統製造與實驗─ LAB2 二氧化矽遮罩蝕刻 Lab2 二氧化矽(SiO )遮罩蝕刻 2 2.1.實驗目的 本實驗為對二氧化矽進行濕式蝕刻，將未被光阻覆蓋之二氧化矽，利用 BOE （圖 1 ） 進行蝕刻，其餘未被 BOE蝕刻之部分則當作 TMAH蝕刻矽時的阻擋層，最後形成開孔 的幾何結構。一般矽結構的非等向蝕刻以氮化矽 (LPCVD SiN )作為蝕刻遮罩，因氮化矽 y 幾乎不會受到 TMAH 與 KOH的蝕刻，但在遮罩圖形轉移方面需以反應式離子蝕刻 (RIE) 為之，二氧化矽則可以 BOE蝕刻（高溫氧化層以 BOE的蝕刻速率約為 1000Å/min）， 不需藉由貴重儀器設備，成本較為低廉。但由於 SiO 是等向性蝕刻，故使用二氧化矽 2 當作 KOH蝕刻阻擋層 (etch rate of SiO =435 nm/hr at 80°C 30% KOH) ，容易在BOE蝕刻 2 過程中造成 SiO 底切的現象，且因與矽的蝕刻選擇性不如氮化矽高，因此 SiO 阻擋層 2 2 不適於 KOH 深蝕刻。TMAH 對 SiO 與矽的蝕刻選擇性佳，因此本實驗以約 3000Å厚 2 的 SiO 作為 TMAH的蝕刻阻擋層。 2 圖 1 BOE蝕刻液 本實驗將一片 4吋晶圓分成三部份，如圖 2所示，分別作為金屬蝕刻、 Lift-off 、與 TMAH蝕刻實驗，實際完成之晶圓如圖 3所示。本節實作針對下半部晶圓以 BOE蝕刻 SiO2 ，作為下一個TMAH蝕刻矽結構之遮罩用途。 2-1 國立高雄第一科技大學機械系 余志成 © 2007 微系統製造與實驗─ LAB2 二氧化矽遮罩蝕刻 本節實驗 使用之 1/2 晶圓 Lift-off部分 金屬電極蝕刻部分 微影與蝕刻量測處 主切邊對準線 非等向蝕刻部分 　 圖 2晶圓實作用途分配 圖 3 微加工完成之晶圓 2-2 國立高雄第一科技大學機械系 余志成 © 2007 微系統製造與實驗─ LAB2 二氧化矽遮罩蝕刻 2.2.實驗步驟 二氧化矽的微影蝕刻流程如下：(A)長氧化層, (B)上光阻, (C)對準曝光光阻顯影（正 光阻）, (D)BOE蝕刻裸露之二氧化矽圖形 , (E)去除光阻