半导体湿法制程的优缺点

  湿法制程的中心是经过将晶圆浸入化学药液槽中，或向旋转的晶圆外表喷洒药液，经过化学反响来完结清洗（Cleaning）、刻蚀（Etching）和去胶（Stripping）等意图。

  1、湿法清洗 (Wet Cleaning)这是湿法制程最重要、最广泛的运用。晶圆在每两道工艺过程之间（例如 before 光刻、after 刻蚀），都一定要进行完全的清洗，以去除污染物：

  有机污染物 (Organics)：运用SPM溶液（H₂SO₄ + H₂O₂，俗称“食人鱼洗液”）强效去除光阻残留和有机杂质。

  天然氧化层 (Native Oxide)：运用稀氢氟酸（DHF, Dilute HF）溶液挑选性刻蚀掉硅外表的薄氧化层，而不损害硅本体。

  2、湿法刻蚀 (Wet Etching)经过化学溶液挑选性地去除特定薄膜层。

  二氧化硅 (SiO₂) 刻蚀：运用氢氟酸（HF） 缓冲液（BHF）。HF与SiO₂反响生成可溶性的六氟硅酸。

  硅 (Si) 刻蚀：运用硝酸（HNO₃）和氢氟酸（HF） 的混合液。HNO₃将硅氧化成二氧化硅，HF再溶解掉生成的二氧化硅。

  氮化硅 (Si₃N₄) 刻蚀：运用热磷酸（H₃PO₄），在高温下挑选性刻蚀氮化硅，而对氧化硅的刻蚀速率很慢。

  特色：湿法刻蚀通常是各向同性（Isotropic） 的，即会在纵向和横向一起刻蚀，易发生 undercut（钻蚀）现象，难以用于十分精密的图形（如先进节点的晶体管）。因而，在要害尺度的图形刻蚀上，已被各向异性的干法刻蚀（等离子体刻蚀）所替代。

  3、光阻去除 (Photoresist Stripping)在完结离子注入或刻蚀后，需求将作为屏障的光阻层去除。

  湿法去胶：运用硫酸（H₂SO₄）和过氧化氢（H₂O₂） 的混合液（SPM）或专用的有机溶剂来溶解和剥离光阻。尽管干法灰化（Ashing）更为常用，但湿法在处理某些金属层后（干法灰化或许氧化金属外表）或去除固执光阻时仍有运用。

  高挑选性：能找到对资料A刻蚀速率很快，但对资料B刻蚀速率极慢的化学配方，挑选性远高于许多干法工艺。

  高产能 (Throughput)：能够一次处理一整批（25片）晶圆，效率高。

  设备本钱低：湿法槽（Wet Bench）的设备本钱远低于先进的干法刻蚀或堆积设备。

  各向同性刻蚀：导致图形保真度差，无法用于纳米级精密图形的刻蚀。这是其法刻蚀替代的主要原因。

  环境污染与安全：处理、贮存和排放很多剧毒、强腐蚀性（如HF、H₂SO₄）和易燃的化学废液是一大应战，需求昂扬的环保和安全本钱。

  颗粒与污染危险：药液槽有几率会成为颗粒污染的来历，且晶圆在移动和枯燥过程中易发生水痕（Watermark）。

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