各类材料湿法腐蚀的溶液配比及腐蚀速率
MEMS和半导体工艺中的湿法腐蚀配方
MEMS和半导体工艺材料配比苏州能斯达电子科技有限公司的工程师整理了MEMS和半导体工艺中接近50种材料的湿法腐蚀的刻蚀液及配比，趁着新年，给大家送一份豪华大礼包。
1.铝-Aluminum2.砷化铝镓-Aluminum Gallium Arsenide1.1:1:30 –H2SO4:H2O2–60 Å/sec2.8:3:400 –NH3:H2O2:H2O–25 Å/sec3.1:1:10 –HF:H2O2:H2o–80 Å/sec3.三氧化二铝/铝/蓝宝石-Aluminum Trioxide / Alumina /Sapphire1.1:1:3 –NH4OH:H2O2:H2O–80 ℃2.10% Br2:MeOH3.7ml:4g –H3PO:Cr2O34.锑-Antimony1.1:1:1 –HCl:HNO3:H2O2.90:10:1 –H2O:HNO3:HF3.3:3:1:1 –H3PO4:HNO3:CH3COOH:H2O <<3min/1000A 50℃5.铋-Bismuth1.10:1 –H2O:HCl6.黄铜-Brass1.FeCl32.20% NHSO57.青铜-Bronze1.1% CrO38.碳-Carbon1.H3PO4:CrO3:NaCN2.50% KOH (or NaOH)–boiling3.HNO3 concentrated4.H2SO4 concentrated5.3:1 –H2SO4:H2O29.铬 -Chromium1.2:3:12 KMnO4:NaOH:H2O2.3:1 –H2O:H2O23.HCl concentrated and dilute4.3:1 –HCl:H2O25.2:1 –FeCl:HCl6.Cyantek CR-7s (Perchloric based) 7 min/micron (24A/s new)7.1:1 –HCl:glycerine 12min/micron after depassivation8.1:3 –[50gNaOH+100mlH2O]:[30gK3Fe(CN)6+100mlH2O] 1hr/micron10.钴-Cobalt1.1:1 H2O:HNO32.3:1 HCl:H2O211.铜-Copper1.30% FeCl3 saturated solution2.20% KCN3.1:5 –H2O:HNO34.HNO3 concentrated and dilute5.1:1 –NH4OH:H2O26.1:20 –HNO3:H2O27.4:1 –NH3:H2O28.1:1:1 –H3PO4:HNO3:HAc9.5ml:5ml:4g:1:90ml –HNO3:H2SO4:CrO3:NH4Cl:H2O10.4:1:5 –HCL:FeCl3:H2O12.环氧树脂-Epoxies1.General Polymer Etch2.5:1 –NH4OH:H2O2–120 ℃3.Gold Epoxy4.3:1:10 HNO3:HCl:H2O5.Silver Epoxy6.1:3 –HF:HNO37.Aluminum Epoxy8.H2SO4 –hot9.SU8 cured10.3:1 –H2SO4:H2O2–hot13.砷化镓-Gallium Arsenide1. 1.5%-7.5% –Br2 in CH3OH2.1:1 –NH4OH:H2O23.20:7:973 –NH4OH:H2O2:H2O4.40:1:40 –H3PO4:H2O2:H2O5.3:1:50 –H3PO4:H2O2:H2O6.33-66% –HNO3–red fuming etches more rapidly than whitefuming7.1:1 –HF:HNO38.1:1 –H2SO4:H2O29.1:1:30 –H2SO4:H2O2–60 Ås/sec10.8:3:400 –NH3:H2O2:H2O–30 Ås/sec, isotropic11.1:1:10 –HF:H2O2:H2o–80 Ås/sec14.锗-Germanium1.HF:HNO3:H2O2.1:1:1 –HF:HNO3:HAc3.7:1:x HF:HNO3:glycerin 35c 75-100 microns/hour, 100℃775microns/hour4.KF–pH > 65.1:25 NH3OH:H2O21000 Å/min15.金-Gold1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 10-15 microns/min RT, 25-50microns/min 35 ℃2.Chrome Regia 3:10-20% HCl:CrO33.H2SeO4–Temp should be hot, etch is slow4.KCN in H20–good for stripping gold from alumina, quartz, sapphiresubstrates, semiconductor wafers and metal parts5.4g:2g:10ml –KI:I2:H2O Hot (70℃) 280 nm/min6.1:2:3 –HF:HAc:HNO37.30:30:50:0.6 –HF:HNO3:HAc:Br28.NaCN:H2O29.7g:25:g:100ml –KI:Br2:H2O10.9g:1g:50ml –KBr:Br2:H2O 800 nm/min11.9g:1g:50ml –NaBr:Br2:H2O 400nm/min12.400g:100g:400ml –I2:KI:H2O 55℃1270Ås/sec13.1:2:10 –I2:KI:H2O14.Au mask etch 4g:1g:40ml –KI:I2:H2O 1min/micron16.铪-Hafnium1.20:1:1 –H2O:HF:H2O217.铟-Indium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 hot2.HCl boiling, fast3.IPA4.EOH5.MeOH6.Rare Earth Indium Etchants18.砷化铟镓-Indium Gallium Arsenide1.1:1:20 –H2SO4:H2O2:H2O–30 Ås/sec19.镓铟磷-Indium Gallium Phosphide1.conc HCl–fast20.磷化铟-Indium Phosphide1.1:1 –HCl:H3PO4–fast21.磷化铟氧化物腐蚀剂-Indium Phosphide Oxide Etchants1.NH4OH22.ITO-Indium Tin Oxide1.1:1 –HCl:H2O8 Ås/sec2.1:1:10 –HF:H2O2:H2O125 Ås/sec23.铱-Iridium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 hot24.铁-Iron1.1:1 –H2O:HCL2.1:1 –H2O:HNO33.1:2:10 –I2:KI:H2O25.铅-Lead1.1:1 –HAc:H2O226.镁-Magnesium1.10ml:1g –H2O:NaOH followed by 5ml:1g –H2O:CrO3 27.钼-Molybendum1.1:1 –HCl:H2O228.镍-Nickel1.1:1:1 –HNO3:HAc:Acetone2.1:1 –HF:HNO33.30% FeCl34.3:1:5:1 –HNO3:H2SO4:HAc:H2O 85 C 10 microns/min5.3:7 –HNO3:H2O6.1:1 –HNO3:HAc7.10% g/ml Ce(NH4)2(NO3)6:H208.HF, concentrated –slow etchant9.H3PO4 –slow etchants10.HNO3 –rapid etchant11.HF:HNO3 –etch rate determined by ratio, the greater the amountof HF the slower the reaction12.4:1 –HCl:HNO3 –increase HNO3 concentration increases etchrate13.30% FeCl314.5g:1ml:150ml –2NH4NO3.Ce(NO3)3.4(H2O):HNO3:H2O –decreasing HNO3 amount increases the etch rate15.3:3:1:1 –H3PO4:HNO3:CH3COOH:H2O ~15min/micron @ RT withair exposure every 15 seconds29.铌-Niobium1.1:1 –HF:HNO330.钯-Palladium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 hot31.光刻胶-Photoresist (AZ type)1.General Polymer2.5:1 –NH4OH:H2O2 –120 ℃3.5:1 –H2SO4:H2O24.H2SO4:(NH4)2S2O85.Acetone32.铂-Platinum1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 Hot2.Molten Sulfur33.聚合物-Polymer1.5:1 –NH4OH:H2O2 –120 ℃2.3:1 –H2SO4:H2O234.聚合物-Polymer1.1:1 –HF:H2O2.1:1 –HF:HNO33.Sodium Carbonate boiling4.HF conc35.铼、铑和钌-Rhenium, Rhodium and Ruthenium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 –Hot36.硅-Silicon1.64:3:33 –HNO3:NH4F:H2O 100 Ås/s2.61:11:28 –ethylenediamine:C6H4(OH)2:H2O 78 Ås/s3.108ml:350g:1000ml –HF:NH4F:H2O slow 0.5 Ås/min4.1:1:50 –HF:HNO3:H2O slow etch5.KCl dissolved in H2O6.KOH:H2O:Br2/I27.KOH –see section on KOH etching of silicon8.1:1:1.4:0.15%:0.24% –HF:HNO3:HAc:I2:triton9.1:6:3 –HF:HNO3:HAc and 0.19 g NaI per 100 ml solution10.1:4 –Iodine Etch:HAc11.0.010 N NaI12.NaOH13.HF:HNO314.1:1:1 –HF:HNO3:H2O37.二氧化硅/石英/玻璃-Silicon Dioxide / Quartz / Glass1.BOE 1:5:5 HF:NH4HF:H2O 20 Ås/s2.HF:HNO33.3:2:60 HF:HNO3:H20 2.5 Ås/sec at RT4.BHF 1:10, 1:100, 1:20 HF:NH4F(sat)5.Secco etch 2:1 HF:1.5M K2Cr2O76.5:1 NH4.HF:NaF/L (in grams)7.1g:1ml:10ml:10ml NH4F.HF:HF:H2O:glycerin8.HF –hot9.1:1 1:15, 1:100 HF:H2O10.BOE HF:NH4F:H2O11.1:6 BOE:H2O12.5:43, 1:6 HF:NH4F(40%)13.NaCO3 100 ℃8.8 mm/h14.5% NaOH 100 ℃150 mm/h15.5% HCl 95 ℃0.5mm/day16.KOH see KOH etching of silicon dioxide and silicon nitride38.氮化硅-Silicon Nitride1.1:60 or 1:20 HF:H2O 1000-2000 Ås/min2.BHF 1:2:2 HF:NH4F:H2O slow attack –but faster for siliconoxynitride3.1:5 or 1:9 HF:NH4F (40%)0.01-0.02 microns/second4.3:25 HF:NH4F.HF(sat)5.50ml:50g:100ml:50ml HF:NH4F.HF:H2O:glycerin –glycerinprovides more uniform removal6.BOE HF:NH4F:H2O7.18g:5g:100ml NaOH:KHC8H4O4:H2O boiling 160 Ås/min, betterwith silicon oxynitride8.9:g25ml NaOH:H20 –boiling 160Ås/min9.18g:5g:100ml NaOH:(NH4)2S2O8:H2O –boiling 160 Ås/min10.A) 5g:100ml NH4F.HF:H2O B)1g:50ml:50ml I2:H2O:glycerin –mixA andB 1:1 when ready to use. RT 180 A/min39.银-Silver1.1:1 NH4OH:H2O22.3:3:23:1 H3PO4:HNO3:CH3COOH:H2O ~10min/100Ås3.1:1:4 NH4OH:H2O2:CH3OH .36micron/min resist5.1-8:1HNO3:H2O6. 1 M HNO3 + light40.不锈钢-Stainless Steel1.1:1 HF:HNO341.钽-Tantalum1.1:1 HF:HNO342.锡-Tin1.1:1 HF:HCL2.1:1 HF:HNO33.1:1 HF:H2O4.2:7 HClO4:HAc43.钛-Titanium1.50:1:1 H2O:HF:HNO32.20:1:1 H2O:HF:H2O23.RCA-1 ~100 min/micron4.x%Br2:ethyl acetate –HOT5.x%I2:MeOH –HOT6.HF:CuSO47.1:2 NH4OH:H2O28.1:2:7, 1:5:4, 1:4:5(18 microns/min), 1:1:50 HF:HNO3:H2O9.COOHCOOH:H2O –any concentration11.1:9 HF:H2O –12 Ås/min12.HF:HCL:H2O13.HCL –conc14.%KOH –conc15.%NaOH- conc16.20% H2SO4 1 micron/minl3COOC2H518.25%HCOOH19.20%H3PO420.HF44.钨-Tungsten1.1:1 HF:HNO32.1:1 HF:HNO3 –thin films3.3:7 HF:HNO34.4:1 HF:HNO3 –rapid attack5.1:2 NH4OH:H2O2 –thin films good for etching tungsten fromstainless steel, glass, copper and ceramics. Will etch titanium aswell.6.305g:44.5g:1000ml K3Fe(CN)6:NaOH:H2O –rapid etch7.HCl –slow etch (dilute or concentrated)8.HNO3 –very slow etch (dilute or concentrated)9.H2SO4 –slow etch (dilute or concentrated)10.HF –slow etch (dilute or concentrated)11.H2O212.1:1, 30%:70%, or 4:1 HF:HNO313.1:2 NH4OH:H2O214.4:4:3 HF HNO3:HAc15.CBrF3 RIE etch16.305g:44.5g:1000ml K3Fe(CN)6:NaOH:H2O –very rapid etch17.HCl solutions –slow attack18.HNO3 –slight attack19.Aqua Regia 3:1 HCL:HNO3 –slow attack when hot or warm20.H2SO4 dilute and concentrated –slow etch21.HF dilute and concentrated –slow etch22.Alkali with oxidizers (KNO3 and PbO2) –rapid etch23.H2O245.钒-Vanadium1.1:1 H2O:HNO32.1:1 HF:HNO346.锌-Zinc1.1:1 HCl:H2O2.1:1 HNO3:H2O47.锆-Zirconium1.50:1:1 H2O:HF:HNO32.20:1:1 H2O:HF:H2O2更多精彩内容欢迎关注MEMSVIEW微视界。
集成电路湿法工艺及湿法设备制造技术探析
集成电路湿法工艺及湿法设备制造技术探析摘要：集成电路制造中，湿法工艺指需要用到化学药剂的工艺，工艺的合理应用对于集成电路的性能和质量影响巨大。
从集成电路的内涵出发，分析了集成电路湿法清洗、湿法去胶和湿法刻蚀工艺，针对湿法设备制造技术进行了探讨，并且以湿法刻蚀工艺为例，对其应用实践进行了阐述。
关键词：集成电路；湿法工艺；湿法设备；制造技术前言：集成电路的主要基材为硅材料，在集成电路制造过程中硅片表面会引入很多的杂质、污染物、颗粒产生，会严重影响集成电路的性能和使用寿命。
从提高集成电路质量的角度，需要对制造过程中的杂质、污染物、颗粒进行清理，湿法工艺在其中有着非常广泛的应用。
湿法工艺的有效应用，可以实现对材料表面杂质及金属离子的充分去除，从而提高集成电路性能和使用效率，保障集成电路整体的质量。
1 集成电路概述集成电路属于微型电子器件或者部件，主要是采用半导体工艺技术，将多个电子元件如晶体管、二极管、电阻和电容集成在一个硅衬底上，并通过硅片上的金属线路层作为各器件的电信号连接，封装后形成相应的微型结构。
集成电路的出现，进一步推动了电子元件的微型化、智能化和低功耗。
集成电路也被称为微芯片、微电路，具有体积小、使用寿命长、可靠性高，在电脑、手机、汽车等行业被广泛应用，通过集成许多不同元件并设计复杂的电子电路来实现不同的使用需求。
2 集成电路湿法工艺的分析2.1湿法清洗工艺对常用的湿法清洗工艺进行分析，主要分为两种，一是栅氧化前清洗。
栅氧是CMOS工艺的核心，其会直接影响CMOS器件的可靠性。
在栅氧处理前，需要借助栅氧清洗工艺进行预处理，将表面氧化层和杂质去除，保障硅表面的洁净和平整，之后通过炉管氧化，获取高质量氧化层。
湿法栅氧清洗中，化学物品会直接接触硅，其对于硅表面的损害性及硅表面的洁净度会决定产品的性能。
结合实际分析，无论工艺如何先进，都不可能完全去除杂质，因此，除了提高化学品的纯度，所有的工艺技术都是尽可能提高杂质去除能力。
常用金属材料化学浸蚀剂
盐 酸 15ml
擦拭15秒
A512
高纯铁素体不锈钢
硝 酸 10ml
盐 酸 20ml
甘 油 20ml
双氧水 10ml
室温浸蚀
时间:15～60秒
A513
高镍铬钢及高硅钢
硝 酸 10ml
氢氟酸 20ml
甘 油 30ml
室温浸蚀
A514
显示不锈钢中的σ相
高锰酸钾 4g
氢氧化钠 4g
水 100ml
盐 酸 30ml
硝 酸 10ml
以氯化铜饱和
擦拭
配好后待20～30分钟再用
Fry试剂
A503
奥氏体不锈钢及大多数不锈钢
三氯化铁 10g
盐 酸 30ml
水 120ml
轻度擦拭
时间:3～10秒
Curran试剂
通用试剂
A504
奥氏体不锈钢及大多数不锈钢
硝 酸 1份
盐 酸 1份
水 1份
20℃下浸蚀,需要搅动溶液.可得到均匀而无色的结果可以存放.
A411
阀门钢、调质钢、渗碳钢
盐 酸 1ml
氨 水 1ml
乙 醇 50ml
新洁尔灭10ml
室温浸蚀
擦净剂
水 35ml
草 酸 1g
双氧水 4ml
四氯化碳 2ml
海欧洗涤剂3ml
A412
大多数钢
海欧洗涤剂10ml
水 50ml
四氯化碳 2ml
苦味酸 4g
氯化钠 0.2g
将四氯化碳与洗涤剂搅拌一起,再加水搅拌,再加入其他。室温浸蚀后用擦净剂擦拭干净
A903
显示铬钢中铬元素的偏析
饱和苦味酸水溶液
室温浸蚀
蚀刻用腐蚀液与配方比例
蚀刻用腐蚀液与配方比例Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT刻蚀基础（转载）湿式蚀刻技术最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分，而达到蚀刻的目的，这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。
因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除，而化学反应本身不具方向性，因此湿式蚀刻过程为等向性，一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽，但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。
湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。
但相对于干式蚀刻，除了无法定义较细的线宽外，湿式蚀刻仍有以下的缺点：1)需花费较高成本的反应溶液及去离子水；2)化学药品处理时人员所遭遇的安全问题；3)光阻附着性问题；4)气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻；5)废气及潜在的爆炸性。
湿式蚀刻过程可分为三个步骤：1)化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面；2)蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应；3)反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中，并随溶液排出(3)。
三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤，也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。
大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤，各种形态的反应都有可能发生，但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化，再将此氧化层溶解，并随溶液排出，如此反复进行以达到蚀刻的效果。
如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。
湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。
溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率，一般而言，当溶液浓度增加时，蚀刻速率将会提高。
而提高溶液温度可加速化学反应速率，进而加速蚀刻速率。
除了溶液的选用外，选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的，它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。
MEMS和半导体工艺中的湿法腐蚀配方
MEMS和半导体工艺材料配比苏州能斯达电子科技有限公司的工程师整理了MEMS和半导体工艺中接近50种材料的湿法腐蚀的刻蚀液及配比，趁着新年，给大家送一份豪华大礼包。
1.铝-Aluminum2.砷化铝镓-Aluminum Gallium Arsenide1.1:1:30 –H2SO4:H2O2–60 Å/sec2.8:3:400 –NH3:H2O2:H2O–25 Å/sec3.1:1:10 –HF:H2O2:H2o–80 Å/sec3.三氧化二铝/铝/蓝宝石-Aluminum Trioxide / Alumina /Sapphire1.1:1:3 –NH4OH:H2O2:H2O–80 ℃2.10% Br2:MeOH3.7ml:4g –H3PO:Cr2O34.锑-Antimony1.1:1:1 –HCl:HNO3:H2O2.90:10:1 –H2O:HNO3:HF3.3:3:1:1 –H3PO4:HNO3:CH3COOH:H2O <<3min/1000A 50℃5.铋-Bismuth1.10:1 –H2O:HCl6.黄铜-Brass1.FeCl32.20% NHSO57.青铜-Bronze1.1% CrO38.碳-Carbon1.H3PO4:CrO3:NaCN2.50% KOH (or NaOH)–boiling3.HNO3 concentrated4.H2SO4 concentrated5.3:1 –H2SO4:H2O29.铬 -Chromium1.2:3:12 KMnO4:NaOH:H2O2.3:1 –H2O:H2O23.HCl concentrated and dilute4.3:1 –HCl:H2O25.2:1 –FeCl:HCl6.Cyantek CR-7s (Perchloric based) 7 min/micron (24A/s new)7.1:1 –HCl:glycerine 12min/micron after depassivation8.1:3 –[50gNaOH+100mlH2O]:[30gK3Fe(CN)6+100mlH2O] 1hr/micron10.钴-Cobalt1.1:1 H2O:HNO32.3:1 HCl:H2O211.铜-Copper1.30% FeCl3 saturated solution2.20% KCN3.1:5 –H2O:HNO34.HNO3 concentrated and dilute5.1:1 –NH4OH:H2O26.1:20 –HNO3:H2O27.4:1 –NH3:H2O28.1:1:1 –H3PO4:HNO3:HAc9.5ml:5ml:4g:1:90ml –HNO3:H2SO4:CrO3:NH4Cl:H2O10.4:1:5 –HCL:FeCl3:H2O12.环氧树脂-Epoxies1.General Polymer Etch2.5:1 –NH4OH:H2O2–120 ℃3.Gold Epoxy4.3:1:10 HNO3:HCl:H2O5.Silver Epoxy6.1:3 –HF:HNO37.Aluminum Epoxy8.H2SO4 –hot9.SU8 cured10.3:1 –H2SO4:H2O2–hot13.砷化镓-Gallium Arsenide1. 1.5%-7.5% –Br2 in CH3OH2.1:1 –NH4OH:H2O23.20:7:973 –NH4OH:H2O2:H2O4.40:1:40 –H3PO4:H2O2:H2O5.3:1:50 –H3PO4:H2O2:H2O6.33-66% –HNO3–red fuming etches more rapidly than whitefuming7.1:1 –HF:HNO38.1:1 –H2SO4:H2O29.1:1:30 –H2SO4:H2O2–60 Ås/sec10.8:3:400 –NH3:H2O2:H2O–30 Ås/sec, isotropic11.1:1:10 –HF:H2O2:H2o–80 Ås/sec14.锗-Germanium1.HF:HNO3:H2O2.1:1:1 –HF:HNO3:HAc3.7:1:x HF:HNO3:glycerin 35c 75-100 microns/hour, 100℃775microns/hour4.KF–pH > 65.1:25 NH3OH:H2O21000 Å/min15.金-Gold1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 10-15 microns/min RT, 25-50microns/min 35 ℃2.Chrome Regia 3:10-20% HCl:CrO33.H2SeO4–Temp should be hot, etch is slow4.KCN in H20–good for stripping gold from alumina, quartz, sapphiresubstrates, semiconductor wafers and metal parts5.4g:2g:10ml –KI:I2:H2O Hot (70℃) 280 nm/min6.1:2:3 –HF:HAc:HNO37.30:30:50:0.6 –HF:HNO3:HAc:Br28.NaCN:H2O29.7g:25:g:100ml –KI:Br2:H2O10.9g:1g:50ml –KBr:Br2:H2O 800 nm/min11.9g:1g:50ml –NaBr:Br2:H2O 400nm/min12.400g:100g:400ml –I2:KI:H2O 55℃1270Ås/sec13.1:2:10 –I2:KI:H2O14.Au mask etch 4g:1g:40ml –KI:I2:H2O 1min/micron16.铪-Hafnium1.20:1:1 –H2O:HF:H2O217.铟-Indium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 hot2.HCl boiling, fast3.IPA4.EOH5.MeOH6.Rare Earth Indium Etchants18.砷化铟镓-Indium Gallium Arsenide1.1:1:20 –H2SO4:H2O2:H2O–30 Ås/sec19.镓铟磷-Indium Gallium Phosphide1.conc HCl–fast20.磷化铟-Indium Phosphide1.1:1 –HCl:H3PO4–fast21.磷化铟氧化物腐蚀剂-Indium Phosphide Oxide Etchants1.NH4OH22.ITO-Indium Tin Oxide1.1:1 –HCl:H2O8 Ås/sec2.1:1:10 –HF:H2O2:H2O125 Ås/sec23.铱-Iridium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 hot24.铁-Iron1.1:1 –H2O:HCL2.1:1 –H2O:HNO33.1:2:10 –I2:KI:H2O25.铅-Lead1.1:1 –HAc:H2O226.镁-Magnesium1.10ml:1g –H2O:NaOH followed by 5ml:1g –H2O:CrO3 27.钼-Molybendum1.1:1 –HCl:H2O228.镍-Nickel1.1:1:1 –HNO3:HAc:Acetone2.1:1 –HF:HNO33.30% FeCl34.3:1:5:1 –HNO3:H2SO4:HAc:H2O 85 C 10 microns/min5.3:7 –HNO3:H2O6.1:1 –HNO3:HAc7.10% g/ml Ce(NH4)2(NO3)6:H208.HF, concentrated –slow etchant9.H3PO4 –slow etchants10.HNO3 –rapid etchant11.HF:HNO3 –etch rate determined by ratio, the greater the amountof HF the slower the reaction12.4:1 –HCl:HNO3 –increase HNO3 concentration increases etchrate13.30% FeCl314.5g:1ml:150ml –2NH4NO3.Ce(NO3)3.4(H2O):HNO3:H2O –decreasing HNO3 amount increases the etch rate15.3:3:1:1 –H3PO4:HNO3:CH3COOH:H2O ~15min/micron @ RT withair exposure every 15 seconds29.铌-Niobium1.1:1 –HF:HNO330.钯-Palladium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 hot31.光刻胶-Photoresist (AZ type)1.General Polymer2.5:1 –NH4OH:H2O2 –120 ℃3.5:1 –H2SO4:H2O24.H2SO4:(NH4)2S2O85.Acetone32.铂-Platinum1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 Hot2.Molten Sulfur33.聚合物-Polymer1.5:1 –NH4OH:H2O2 –120 ℃2.3:1 –H2SO4:H2O234.聚合物-Polymer1.1:1 –HF:H2O2.1:1 –HF:HNO33.Sodium Carbonate boiling4.HF conc35.铼、铑和钌-Rhenium, Rhodium and Ruthenium1.Aqua Regia 3:1 –HCl:HNO3 –Hot36.硅-Silicon1.64:3:33 –HNO3:NH4F:H2O 100 Ås/s2.61:11:28 –ethylenediamine:C6H4(OH)2:H2O 78 Ås/s3.108ml:350g:1000ml –HF:NH4F:H2O slow 0.5 Ås/min4.1:1:50 –HF:HNO3:H2O slow etch5.KCl dissolved in H2O6.KOH:H2O:Br2/I27.KOH –see section on KOH etching of silicon8.1:1:1.4:0.15%:0.24% –HF:HNO3:HAc:I2:triton9.1:6:3 –HF:HNO3:HAc and 0.19 g NaI per 100 ml solution10.1:4 –Iodine Etch:HAc11.0.010 N NaI12.NaOH13.HF:HNO314.1:1:1 –HF:HNO3:H2O37.二氧化硅/石英/玻璃-Silicon Dioxide / Quartz / Glass1.BOE 1:5:5 HF:NH4HF:H2O 20 Ås/s2.HF:HNO33.3:2:60 HF:HNO3:H20 2.5 Ås/sec at RT4.BHF 1:10, 1:100, 1:20 HF:NH4F(sat)5.Secco etch 2:1 HF:1.5M K2Cr2O76.5:1 NH4.HF:NaF/L (in grams)7.1g:1ml:10ml:10ml NH4F.HF:HF:H2O:glycerin8.HF –hot9.1:1 1:15, 1:100 HF:H2O10.BOE HF:NH4F:H2O11.1:6 BOE:H2O12.5:43, 1:6 HF:NH4F(40%)13.NaCO3 100 ℃8.8 mm/h14.5% NaOH 100 ℃150 mm/h15.5% HCl 95 ℃0.5mm/day16.KOH see KOH etching of silicon dioxide and silicon nitride38.氮化硅-Silicon Nitride1.1:60 or 1:20 HF:H2O 1000-2000 Ås/min2.BHF 1:2:2 HF:NH4F:H2O slow attack –but faster for siliconoxynitride3.1:5 or 1:9 HF:NH4F (40%)0.01-0.02 microns/second4.3:25 HF:NH4F.HF(sat)5.50ml:50g:100ml:50ml HF:NH4F.HF:H2O:glycerin –glycerinprovides more uniform removal6.BOE HF:NH4F:H2O7.18g:5g:100ml NaOH:KHC8H4O4:H2O boiling 160 Ås/min, betterwith silicon oxynitride8.9:g25ml NaOH:H20 –boiling 160Ås/min9.18g:5g:100ml NaOH:(NH4)2S2O8:H2O –boiling 160 Ås/min10.A) 5g:100ml NH4F.HF:H2O B)1g:50ml:50ml I2:H2O:glycerin –mixA andB 1:1 when ready to use. RT 180 A/min39.银-Silver1.1:1 NH4OH:H2O22.3:3:23:1 H3PO4:HNO3:CH3COOH:H2O ~10min/100Ås3.1:1:4 NH4OH:H2O2:CH3OH .36micron/min resist5.1-8:1HNO3:H2O6. 1 M HNO3 + light40.不锈钢-Stainless Steel1.1:1 HF:HNO341.钽-Tantalum1.1:1 HF:HNO342.锡-Tin1.1:1 HF:HCL2.1:1 HF:HNO33.1:1 HF:H2O4.2:7 HClO4:HAc43.钛-Titanium1.50:1:1 H2O:HF:HNO32.20:1:1 H2O:HF:H2O23.RCA-1 ~100 min/micron4.x%Br2:ethyl acetate –HOT5.x%I2:MeOH –HOT6.HF:CuSO47.1:2 NH4OH:H2O28.1:2:7, 1:5:4, 1:4:5(18 microns/min), 1:1:50 HF:HNO3:H2O9.COOHCOOH:H2O –any concentration11.1:9 HF:H2O –12 Ås/min12.HF:HCL:H2O13.HCL –conc14.%KOH –conc15.%NaOH- conc16.20% H2SO4 1 micron/minl3COOC2H518.25%HCOOH19.20%H3PO420.HF44.钨-Tungsten1.1:1 HF:HNO32.1:1 HF:HNO3 –thin films3.3:7 HF:HNO34.4:1 HF:HNO3 –rapid attack5.1:2 NH4OH:H2O2 –thin films good for etching tungsten fromstainless steel, glass, copper and ceramics. Will etch titanium aswell.6.305g:44.5g:1000ml K3Fe(CN)6:NaOH:H2O –rapid etch7.HCl –slow etch (dilute or concentrated)8.HNO3 –very slow etch (dilute or concentrated)9.H2SO4 –slow etch (dilute or concentrated)10.HF –slow etch (dilute or concentrated)11.H2O212.1:1, 30%:70%, or 4:1 HF:HNO313.1:2 NH4OH:H2O214.4:4:3 HF HNO3:HAc15.CBrF3 RIE etch16.305g:44.5g:1000ml K3Fe(CN)6:NaOH:H2O –very rapid etch17.HCl solutions –slow attack18.HNO3 –slight attack19.Aqua Regia 3:1 HCL:HNO3 –slow attack when hot or warm20.H2SO4 dilute and concentrated –slow etch21.HF dilute and concentrated –slow etch22.Alkali with oxidizers (KNO3 and PbO2) –rapid etch23.H2O245.钒-Vanadium1.1:1 H2O:HNO32.1:1 HF:HNO346.锌-Zinc1.1:1 HCl:H2O2.1:1 HNO3:H2O47.锆-Zirconium1.50:1:1 H2O:HF:HNO32.20:1:1 H2O:HF:H2O2更多精彩内容欢迎关注MEMSVIEW微视界。
各类材料湿法腐蚀的溶液配比及腐蚀速率
腐蚀条件
水浴30℃以上 常温 常温 常温 常温 冰点下腐蚀 冰点下腐蚀 常温 常温 常温 常温 冰点下腐蚀 常温 冰点下腐蚀
腐蚀方式
从中间到边缘
从边缘到中间
腐蚀速率
1000A/25s
5000A/45s 4000A/2min30s 500A/10s 5000A/15s+15s先慢后快 2000A/1min40s 3000A/50s 5000A/2min30s-3min
配比
KOH：H2O：IPA=1:4:1 HF:NH4F:H2O=3:6:10 H3PO4(HF)：H2O H3PO4:HNO3：H2O=20:2:5 I2：KI：H2O=1:4:10 HCl:HNO3:H2O=3:1:2 CH3OH:H3PO4:H2O2=3:1:1 HCl：H2O：NH4F=20:60:1 HCl：H2O=3:1 HF:NH4F:H2O=3:6:10 HNO3：H2O=2:1 HCl：H2O=1:10 HCl：H2O=2:1 HCl：Ch3COOH：H2O2=7:14:1
湿法腐蚀各材料溶液配比、 湿法腐蚀 湿法腐蚀各材料溶液配比、2） 玻璃 铝 金（Au） 磷化镓 砷化镓 钛 ITO 氮氧化硅 镍 锌 镓铟磷 铝镓铟磷
所用溶剂
氢氧化钾、异丙醇 氢氟酸、氟化铵 磷酸或氢氟酸 酸性：磷酸、硝酸 碘化钾（固体）、碘（固体） 盐酸、硝酸 醋酸、磷酸、双氧水 盐酸、氟化铵 盐酸 氢氟酸、氟化铵 硝酸 盐酸 盐酸 盐酸、醋酸、双氧水
蚀刻用腐蚀液与配方比例
蚀刻用腐蚀液与配方比例刻蚀基础（转载）湿式蚀刻技术最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分，而达到蚀刻的目的，这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。
因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除，而化学反应本身不具方向性，因此湿式蚀刻过程为等向性，一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽，但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。
湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。
但相对于干式蚀刻，除了无法定义较细的线宽外，湿式蚀刻仍有以下的缺点：1) 需花费较高成本的反应溶液及去离子水；2) 化学药品处理时人员所遭遇的安全问题；3) 光阻附着性问题；4) 气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻；5) 废气及潜在的爆炸性。
湿式蚀刻过程可分为三个步骤：1) 化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面；2) 蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应；3) 反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中，并随溶液排出(3)。
三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤，也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。
大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤，各种形态的反应都有可能发生，但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化，再将此氧化层溶解，并随溶液排出，如此反复进行以达到蚀刻的效果。
如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。
湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。
溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率，一般而言，当溶液浓度增加时，蚀刻速率将会提高。
而提高溶液温度可加速化学反应速率，进而加速蚀刻速率。
除了溶液的选用外，选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的，它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。
而光阻通常是一个很好的屏蔽材料，且由于其图案转印步骤简单，因此常被使用。
蚀刻用腐蚀液与配方比例
刻蚀基础（转载）湿式蚀刻技术最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分，而达到蚀刻的目的，这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。
因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除，而化学反应本身不具方向性，因此湿式蚀刻过程为等向性，一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽，但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。
湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。
但相对于干式蚀刻，除了无法定义较细的线宽外，湿式蚀刻仍有以下的缺点：1) 需花费较高成本的反应溶液及去离子水；2) 化学药品处理时人员所遭遇的安全问题；3) 光阻附着性问题；4) 气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻；5) 废气及潜在的爆炸性。
湿式蚀刻过程可分为三个步骤：1) 化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面；2) 蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应；3) 反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中，并随溶液排出(3)。
三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤，也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。
大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤，各种形态的反应都有可能发生，但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化，再将此氧化层溶解，并随溶液排出，如此反复进行以达到蚀刻的效果。
如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。
湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。
溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率，一般而言，当溶液浓度增加时，蚀刻速率将会提高。
而提高溶液温度可加速化学反应速率，进而加速蚀刻速率。
除了溶液的选用外，选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的，它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。
而光阻通常是一个很好的屏蔽材料，且由于其图案转印步骤简单，因此常被使用。
但使用光阻作为屏蔽材料时也会发生边缘剥离或龟裂的情形。
蚀刻用腐蚀液与配方比例
刻蚀基础（转载）湿式蚀刻技术最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分，而达到蚀刻的目的，这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。
因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除，而化学反应本身不具方向性，因此湿式蚀刻过程为等向性，一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽，但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。
湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。
但相对于干式蚀刻，除了无法定义较细的线宽外，湿式蚀刻仍有以下的缺点：1) 需花费较高成本的反应溶液及去离子水；2) 化学药品处理时人员所遭遇的安全问题；3) 光阻附着性问题；4) 气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻；5) 废气及潜在的爆炸性。
湿式蚀刻过程可分为三个步骤：1) 化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面；2) 蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应；3) 反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中，并随溶液排出(3)。
三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤，也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。
大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤，各种形态的反应都有可能发生，但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化，再将此氧化层溶解，并随溶液排出，如此反复进行以达到蚀刻的效果。
如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。
湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。
溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率，一般而言，当溶液浓度增加时，蚀刻速率将会提高。
而提高溶液温度可加速化学反应速率，进而加速蚀刻速率。
除了溶液的选用外，选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的，它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。
而光阻通常是一个很好的屏蔽材料，且由于其图案转印步骤简单，因此常被使用。
但使用光阻作为屏蔽材料时也会发生边缘剥离或龟裂的情形。
第六讲 湿法腐蚀
ISE Applications
Creating structures with round surfaces Thinning/Removing silicon wafers
IC’s Si substrate Etch Si using HNA and a nitride mask
Si
Isotropically-Etched Diaphragm
Dielectric Etch Stop
Silicon-On-Insulator (SOI) wafers are becoming and abundant because of their use in IC manufacturing.1 The Si on the insulator (which is usually a silicon dioxide) can be either single-crystal, or polycrystalline The silicon oxide acts as an excellent etch stop because it does not etch appreciably in etchant like KOH or EDP. The thickness of the silicon on top of the insulator can be controlled very accurately with better than 5% uniformity. SOI wafers are typically much more expensive than standard Si wafers.
电钝化
相关参数的影响：晶向、掺杂浓度、温度、腐蚀液配比 光照的影响：产生电子空穴对 N型：Vpp降低，Vocp不变； P型： Vpp降低，Vocp向正方向飘移 尽量避免光照
常用金属材料化学浸蚀剂手册
苦味酸 1g 水 100ml
70-80℃热蚀 时间:15-20 秒
也可以使用饱和溶液
A205
显 示 铁 素 体 苦味酸 1g 与 碳 化 物 的 盐 酸 5ml
室温浸蚀
Vilella 试剂 经 300-500℃回火效果
组织
乙 醇 100ml
最佳,也可显示高铬钢 中的板条马氏体与针状
马氏体的区别
A206
氯化铜铵 1g 乙 醇 48ml
室温浸蚀
新洁尔灭 10ml
A410
30CrMnSi 等 Mn.Si 钢
苦味酸 5g 丙 酮 90～100ml 水 24～40ml
40～50℃热蚀 3～5 分钟后 抛光面变黑即可取出轻抛, 反复数次效果更佳
盐 酸 1ml
A411
阀门钢、调质钢、 氨 水 1ml
渗碳钢
乙 醇 50ml
水 44ml
A506 奥氏体不锈钢
盐 酸 25ml 10%铬酸水溶液 50ml
室温浸蚀 速度快.均匀. 效果 好.
A507 马氏体不锈钢
三氯化铁 5g 盐 酸 25ml 乙 醇 25ml
室温浸蚀
氯化铜 1.5g
A508 马氏体不锈钢
盐 酸 33ml 乙 醇 33ml
室温浸蚀
水 33ml
氯化铜 5g
A113
钢的技晶组织
盐酸 5ml
面稍加研磨则能获得好
水 100ml
的效果
A114
显示铸态组织和铸 钢晶粒度
硝酸 10ml 硫酸 10ml 水 20ml
室温浸蚀
高合金钢
盐酸 50ml
A115
高速钢
硝酸 25ml
铁-钴和镍基高温
硅微工艺湿法刻蚀常见材料刻蚀剂和刻蚀速率
材料
腐蚀剂
腐蚀速率
Si
HF+HNO3+H2O
最大490um/min
SiO2
NH4F 150g
HF(40%) 70mL
H2O 150mL
23℃时0.1μm/min
Si3N4
49% HF 23℃
85% H3PO4155℃
85% H3PO4180℃
LPCVD
PECVD
8.0nm/min
1.5nm/min
12.0nm/min
150.0-300.0nm/min
10.0-20.0nm/min
60.0-100.0nm/min
多晶硅
HF 6mL
HNO3100mL
H2O 40mL
800nm/min，边缘平整
HF 1mL
HNO326mL
CH3COOH 33mL
150nm/min
铝
HCl 1mL
金
HCl 3mL
HNO31mL
25-50um/min
KI 4g
I21g
H2O 40mL
0.5-1um/min
银
NH4OH 1mL
H2O21mL
CH3OH 4mL
360.0nm/min，腐蚀后快速清洗
铜
H2O 70mL+FeCl330g，50℃
7um/min
铬
HCl 1mL
甘油1mL
80.0nm/min
掺杂浓度>1020cm-3时，刻蚀速率降低到1/20
与IC不兼容，对氧化层腐蚀过快，大量H2气泡
邻苯二酚，乙二胺，水（EDP）/Pyrazine/115℃
1.25
硅微工艺湿法刻蚀常见材料刻蚀剂和刻蚀速率
各材料的腐和腐速率种蚀剂蚀材料腐蚀剂腐速率蚀Si HF+HNO3+H2O最大490um/min SiO2NH4F 150gHF(40%) 70mLH2O 150mL23℃时μm/minSi3N449% HF 23℃85% H3PO4 155℃85% H3PO4 180℃LPCVD PECVD minminmin多晶硅HF 6mLHNO3 100mLH2O 40mL 800nm/min，平整边缘HF 1mLHNO3 26mLCH3COOH 33mL150nm/min 铝HCl 1mL80℃，细线H2O 2mLH3PO4 4mL HNO3 1mL CH3COOH 4mL H2O 1mL 35nm/min，，腐细线蚀GaAsK2Br4O7 KOHK3Fe(CN)61um/min，腐无体溢出蚀时气H3PO4 16-19mLHNO3 1mLH2O 0-4mL，腐蚀GaAs金HCl 3mLHNO3 1mL25-50um/minKI 4gI2 1gminH2O 40mL银NH4OH 1mLH2O2 1mLCH3OH 4mL min，腐后快速洗蚀清铜H2O 70mL+FeCl3 30g，50℃7um/min 铬HCl 1mL甘油 1mLminHCl 1mL和饱CeSO4 9mLmin(NaOH 1g+H2O 2mL) 1mL(K3Fe(CN)6 1g+H2O 3mL) 3mL钼H3PO4 5mLHNO3 3mLH2O 2mL抛光腐蚀K3Fe(CN)6 11gKOH 10g1um/minH2O 150mL钨KH2PO4 34gKOHK3Fe(CN)6 33g用水稀至释1Lmin铂HCl 3mLHNO3 1mL 20um/min，腐之前在蚀HF中浸泡30SHCl 7mLHNO3 1mLH2O 8mL85℃钯HCl 1mLHNO3 10mLCH3COOH 10mLKI 4gI2 1gH2O 40mLmin 硅常各向性刻见异蚀刻蚀剂/稀释剂/添加剂/度温刻速率蚀（100）/mm/min刻速率蚀比（100）/（111）掩膜材料刻速率蚀刻止特蚀终性注备KOH/水/丙异醇/85℃400，（110）/（111）是60Si3N4几乎不刻蚀SiO228?/min度掺杂浓>1020cm-3，刻速时蚀率降低到1/20与IC不兼容，对氧化腐层蚀快，大过量H2泡气二，邻苯酚乙二，水胺（EDP）/ Pyrazine/ 115℃35Si3N41?/minSiO22-5?/min度掺杂浓>5X1010cm-3，刻速时蚀率降低到1/50有毒性，易失效，需与氧气隔离，很少，氢气硅酸沉盐淀四甲基氢氧化氨（TMAH）/水/90℃SiO2刻蚀速率比（100）硅低四个数量级度掺杂浓>4X1020cm-3，刻速时蚀率降低到1/40与IC兼容，易操作，表面光滑，研究不充分。
常见金属的腐蚀液配方
常见金属的腐蚀液配方金属腐蚀是指金属在一定环境条件下与周围介质发生催化剂、氧化剂、酸性物质等的化学反应，导致金属表面发生腐蚀和失去原有性能的现象。
为了防止金属腐蚀，可以使用一些腐蚀液进行防护处理。
以下是一些常见金属的腐蚀液配方：1.铁的防腐蚀液铁的主要腐蚀形式是锈蚀，可以制作一种酸性防锈液。
配方如下：-硝酸铅10g-塔尔油（或腐殖酸）20g-返锡酸钠5g-氯化亚铁10g-碳酸钙20g将上述成分按比例溶解在水中，使得溶液的体积为1L。
使用时，将铁件浸泡在该防腐液中，一定时间后取出进行清洗和处理，即可起到防腐蚀的作用。
2.铝的防腐蚀液铝对酸性溶液敏感，容易发生腐蚀。
以下是一种适用于铝的碱性防腐液配方：-碳酸钾20g-碳酸钠20g-氢氧化钠5g-硼酸5g-磷酸2g将上述成分按比例溶解在水中，使得溶液的体积为1L。
使用时，将铝件放入该溶液中，定期搅拌和清洗，可以起到防腐蚀的作用。
3.镀锌的防腐蚀液镀锌是常见的金属防腐处理方式之一，可以制作一种碱性镀锌防腐液。
配方如下：-与确酸锌等量的无水硫酸氢钠-氢氧化钠适量将无水硫酸氢钠和氢氧化钠分别溶解在水中，待溶液冷却后混合使用。
使用时，将需要镀锌的金属放入该溶液中，电化学反应使得金属表面形成一层锌层，起到抵御腐蚀的作用。
以上是一些常见金属的腐蚀液配方，不同金属对应不同的防腐配方，具体使用时需要根据实际情况进行选择。
此外，在使用腐蚀液进行防腐时应注意使用安全和环保措施，避免对人体和环境造成不良影响。
SIPOS腐蚀的几种方法探讨
SIPOS的几种腐蚀方法的探讨一：概述半绝缘多晶硅(SIPOS)在诸多生产中，主要使用的有掺氧和掺氮这两种半绝缘多晶硅。
而我们公司主要采用掺氧多晶硅。
掺氧半绝缘多晶硅一般是在N 2O，SiH4，N2混合气体组成的LPCVD反应室中通过化学汽相淀积生成。
半绝缘多晶硅因其生成的反应过程非常复杂，在不同条件下生成的SIPOS对各种半导体器件的钝化作用相差非常大。
半导体器件钝化一般使用厚SiO2 作为钝化层。
尽管它在机械、化学和电气等方面都是非常稳定的，具有很好的钝化作用，但是由于它本身固有的一些特点，比如对Na+、K+等碱金属离子掩蔽能力差，在SiO2与基层硅衬底界面处有固定电荷而形成反型层等原因，难以做出高压器件。
然而因为SIPOS膜是半绝缘的，几乎是电中性的，基本上能克服上面这些缺点，具有较高的可靠性、稳定性、低成本和小型化封装等特点，因而被广泛应用于高压和MOS器件中作为钝化层。
如今大多的资料都是介绍SIPOS的钝化，而很少介绍他的腐蚀，本文主要介绍它的几种腐蚀方式和各自的优缺点。
二：原理首先我们要知道SIPOS它的成分，特性。
SIPOS的化学汽相反应可以简单地写成下面的方程式：SiH4+N2O 650℃=SiOx+N2+2H2 ↑式中SiOx是硅和硅的氧化物的复合体，0≤x≤2。
x主要由比率η=N2 O/SiH4决定，它主要控制着SIPOS膜的含氧量，影响着SIPOS膜的各种物理和化学性质。
氧的含量在15%～35%这个范围内时，SIPOS 膜的化学稳定性很好，并且物理性质也特别适用于器件钝化。
所以一般使用这个范围内含氧量的SIPOS膜作为钝化层。
我公司主要生产功率晶体管，SIPOS膜的含氧量在20%左右时，对晶体管有良好的钝化作用。
那可以肯定SIPOS中的成分就是SIO X。
现今分立器件腐蚀SIO2的主要方法还是湿法，相对成本比较低。
湿法主要是用的BOE腐蚀液，也就是氢氟酸（HF）和氟化氨（NH4F）按照一定的配比混合而成。
常见半导体材料的刻蚀工艺
常见半导体材料的刻蚀工艺
常见半导体材料的刻蚀工艺包括湿法刻蚀和干法刻蚀两种方式。
湿法刻蚀工艺：
1. 氧化硅（SiO2）的刻蚀通常采用氢氟酸（HF）溶液或氢氧化钠（NaOH）溶液进行湿法腐蚀。
2. 多晶硅（Poly-Si）的刻蚀常使用氢氟酸和硝酸（HNO3）的混合溶液。
3. 金属（如铝Al，铜Cu等）的刻蚀可以使用氯化铝（AlCl3）溶液或氯化亚铁（FeCl2）溶液进行湿法腐蚀。
干法刻蚀工艺：
1. 氢氟酸（HF）和氟甲烷（CHF3）的混合气体可以用于刻蚀氧化硅（SiO2）。
2. 三氟化氮（NF3）和氟甲烷（CHF3）的混合气体可以用于刻蚀多晶硅（Poly-Si）。
3. 三氯化铝（AlCl3）和氯化硝酸（HClO3）的混合气体可以用于刻蚀铝（Al）。
这只是一些常见的半导体材料刻蚀工艺，实际应用中还会根据具体材料和工艺需求进行优化和调整。
湿法化学腐蚀
12.3.2 从适用范围分别探讨Si、 SiO2、Si3N4和多晶Si、Al以及 GaAs的腐蚀
12.3.1
简介
1.湿法化学腐蚀（定义）在半导体 中工艺中被广泛应用：晶面的研磨和
抛光、在热氧化或外延之前
2.湿法腐蚀方法： 步骤：
a.腐蚀剂扩散到表面 b.反应 c.生成物溶解
图12.21
湿法化学腐蚀机理
方式： 浸入式和喷洒式 由于较高的腐蚀速率和均匀度，后者 逐步代替前者 腐蚀速率：
例3、铝的平均腐蚀速率：五个速率之和的平 均值为773.6nm/min 腐蚀速率均匀度：4.4%
3.尤其适用于多晶硅、氧化GaAs的腐蚀
属各向同性腐蚀，常见腐蚀剂为 H2SO4-H2O2-H2O与H3PO4-H2O2-H2O系统， 速率较慢
6.影响腐蚀速率的因素
腐蚀剂的浓度、搅动、温度决定；另 外，密度、表面多孔度、微结构与氧化物 内含杂质都会影响腐蚀速率
7.优缺点
选择性高、设备简单、便于规模生产 各向异性腐蚀的精度不是太高
4.Al腐蚀
加热的H3PO4、HNO3、CH3COOH和去离子水 典型的体积配比为73：4：3.5：19.5 30℃<t<80℃ 步骤为： Al + 4HNO3→Al(NO3)3 + NO + 2H2O Al2O3 + 6H3PO4 → 2Al(H2PO4)3 + 3H20
表12.2导体与介质的腐蚀剂
si4no2sio22h2o硅的各向异性腐蚀kohh2o异丙基酒精2sio2的腐蚀稀释的hf也可加入nh4f作用sio22h2o也可用气相hf腐蚀3si3n4和多晶si的腐蚀高浓度hf缓冲hf或沸腾的h3po4h3po4si3n46h2o3sio24nh3解决抗蚀剂吸附
蚀刻用腐蚀液与配方比例之欧阳科创编
刻蚀基础（转载）湿式蚀刻技术最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分，而达到蚀刻的目的，这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。
因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除，而化学反应本身不具方向性，因此湿式蚀刻过程为等向性，一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽，但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。
湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。
但相对于干式蚀刻，除了无法定义较细的线宽外，湿式蚀刻仍有以下的缺点：1) 需花费较高成本的反应溶液及去离子水；2) 化学药品处理时人员所遭遇的安全问题；3) 光阻附着性问题；4) 气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻；5) 废气及潜在的爆炸性。
湿式蚀刻过程可分为三个步骤：1) 化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面；2) 蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应； 3) 反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中，并随溶液排出(3)。
三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤，也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。
大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤，各种形态的反应都有可能发生，但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化，再将此氧化层溶解，并随溶液排出，如此反复进行以达到蚀刻的效果。
如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。
湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。
溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率，一般而言，当溶液浓度增加时，蚀刻速率将会提高。
而提高溶液温度可加速化学反应速率，进而加速蚀刻速率。
除了溶液的选用外，选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的，它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。
而光阻通常是一个很好的屏蔽材料，且由于其图案转印步骤简单，因此常被使用。
蚀刻用腐蚀液与配方比例之欧阳体创编
刻蚀基础（转载）湿式蚀刻技术最早的蚀刻技术是利用特定的溶液与薄膜间所进行的化学反应来去除薄膜未被光阻覆盖的部分，而达到蚀刻的目的，这种蚀刻方式也就是所谓的湿式蚀刻。
因为湿式蚀刻是利用化学反应来进行薄膜的去除，而化学反应本身不具方向性，因此湿式蚀刻过程为等向性，一般而言此方式不足以定义3微米以下的线宽，但对于3微米以上的线宽定义湿式蚀刻仍然为一可选择采用的技术。
湿式蚀刻之所以在微电子制作过程中被广泛的采用乃由于其具有低成本、高可靠性、高产能及优越的蚀刻选择比等优点。
但相对于干式蚀刻，除了无法定义较细的线宽外，湿式蚀刻仍有以下的缺点：1) 需花费较高成本的反应溶液及去离子水；2) 化学药品处理时人员所遭遇的安全问题；3) 光阻附着性问题；4) 气泡形成及化学蚀刻液无法完全与晶圆表面接触所造成的不完全及不均匀的蚀刻；5) 废气及潜在的爆炸性。
湿式蚀刻过程可分为三个步骤：1) 化学蚀刻液扩散至待蚀刻材料之表面；2) 蚀刻液与待蚀刻材料发生化学反应；3) 反应后之产物从蚀刻材料之表面扩散至溶液中，并随溶液排出(3)。
三个步骤中进行最慢者为速率控制步骤，也就是说该步骤的反应速率即为整个反应之速率。
大部份的蚀刻过程包含了一个或多个化学反应步骤，各种形态的反应都有可能发生，但常遇到的反应是将待蚀刻层表面先予以氧化，再将此氧化层溶解，并随溶液排出，如此反复进行以达到蚀刻的效果。
如蚀刻硅、铝时即是利用此种化学反应方式。
湿式蚀刻的速率通常可藉由改变溶液浓度及温度予以控制。
溶液浓度可改变反应物质到达及离开待蚀刻物表面的速率，一般而言，当溶液浓度增加时，蚀刻速率将会提高。
而提高溶液温度可加速化学反应速率，进而加速蚀刻速率。
除了溶液的选用外，选择适用的屏蔽物质亦是十分重要的，它必须与待蚀刻材料表面有很好的附着性、并能承受蚀刻溶液的侵蚀且稳定而不变质。
而光阻通常是一个很好的屏蔽材料，且由于其图案转印步骤简单，因此常被使用。
但使用光阻作为屏蔽材料时也会发生边缘剥离或龟裂的情形。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
腐蚀材料
硅（Si） 二氧化硅（SiO2） 玻璃 铝 金（Au） 磷化镓 砷化镓 钛 ITO 氮氧化硅 镍 锌 镓铟磷 铝镓铟磷
所用溶剂
氢氧化钾、异丙醇 氢氟酸、氟化铵 磷酸或氢氟酸 酸性：磷酸、硝酸 碘化钾（固体）、碘（固体） 盐酸、硝酸 醋酸、磷酸、双氧水 盐酸、氟化铵 盐酸 氢氟酸、氟化铵 硝酸 盐酸 盐酸 盐酸、醋酸、双氧水
腐蚀条件
水浴30℃以上 常温 常温 常温 常温 冰点下腐蚀 冰点下腐蚀 常温 常温 常温 常温 冰点下腐蚀 常温 冰点下腐蚀
腐蚀方式
从中间到边缘ຫໍສະໝຸດ 从边缘到中间腐蚀速率
1000A/25s
5000A/45s 4000A/2min30s 500A/10s 5000A/15s+15s先慢后快 2000A/1min40s 3000A/50s 5000A/2min30s-3min
配比
KOH：H2O：IPA=1:4:1 HF:NH4F:H2O=3:6:10 H3PO4(HF)：H2O H3PO4:HNO3：H2O=20:2:5 I2：KI：H2O=1:4:10 HCl:HNO3:H2O=3:1:2 CH3OH:H3PO4:H2O2=3:1:1 HCl：H2O：NH4F=20:60:1 HCl：H2O=3:1 HF:NH4F:H2O=3:6:10 HNO3：H2O=2:1 HCl：H2O=1:10 HCl：H2O=2:1 HCl：Ch3COOH：H2O2=7:14:1