书籍：《炬丰科技-半导体工艺》
文章：用于蚀刻的新技术减薄硅晶片
编号：JFKJ-21-
作者：炬丰科技
摘要
本文描述了一种化学减薄硅片的新技术。从蚀刻容器底部上升的气泡以随机的方式撞击到浮动安装的晶片上。当用兩述设备和蚀刻使晶片变薄时，获得了具有光滑、无瑕疵表面和0.1密耳厚度均匀性的晶片。还提供了一种观察穿过晶片的光透射而不将其从蚀刻中去除的方法。这使得当晶片被减薄到小于1密耳时，能够简单且准确地确定终点。
介绍
TO制造某些半导体阵列时，必须将硅片从正常的硅片厚度（5至10密耳）均匀减薄至1密耳或更小。这种阵列的例子是介电隔离结构和图像传感器阵列。通常，各向同性酸蚀刻（HFHNO）用于此目的。然而，在蚀刻过程中。泡沫气态反应产物，如一氧化氮，形成并附着在其表面，导致蚀刻不均匀。为了去除气泡，已经使用了各种搅拌方法，例如旋转破碎器，但是很难在控制流动模式的同时提供搅拌，从而在整个晶片上均匀地减小厚度。
这里描述的是一种蚀刻设备和方法，其通过提供一种组合物克服了这个问题完全随机搅动，当与为此目的开发的各向同性蚀刻一起使用时产生均匀変薄的无瑕疵晶片。
蚀刻剂
最初，与该设备一起使用的蚀刻溶液是混合物，其中N作为搅拌气体。这种结合产生了厚度均匀的晶片，但其表面通常相当粗糙。起初，搅拌气体被认为是化学惰性的。然而,对几种气体和气体混合物的进一步实验表明，某些气体，确实导致蚀刻晶片具有更好的表面特性。利用上述设备，已经设计出一种蚀刻溶液,其产生平滑的化学抛光表面见图3。还发现乙酸是获得无问题表面所必需的。然而，如果在优选的蚀刻组合物中使用大10毫升的量则会形成干扰蚀刻的钝化层。这种钝化层以前曾被报道并被鉴定为氟硅酸盐化合物。
程序
三种酸在特氟隆室中混合在一起，一氧化碳气体已打开。固体亚氯酸钠缓慢而小心地加入，因为加入时会产生大量泡沫。泡沫消退后。安装在浮体上的晶片被放置在蚀刻中。已经发现蚀刻速率约为0.6密耳/分钟，基本上与晶片取向和电阻率无关。
如果晶片和安装不是半透明的，蚀刻的终点可以通过定时来确定。然而，如果硅晶片被减薄到小于1密耳，并且安装是透明的，则可以通过周期性地将浮子移动到照明位置来确定终点。并观察透射光的颜色。由于随着硅的光子能量的増加，吸收系数相对逐渐增加，透射光的色调随着硅晶片变薄而改变。
以这种方式，可以获得薄晶片，而无需在完成之前将其从蚀刻剂中移除。这种过早去除通常会导致“污染膜”和差的表面质量。当蚀刻完成时晶片被立即用蒸憎水冲洗并从浮子上取下。
重要的是安装蜡能够抵抗蚀刻溶液的侵蚀，否则在蚀刻过程中分解的蜡会沉积在晶片上，从而使表面退化。
结论
本文已经开发了一种用于硅晶片的均匀化学减薄的设备和蚀刻剂。该方法包括在蚀刻过程中使用撞击表面的气泡来确保连续供应,已经设计了一种特殊的蚀刻来获得无缺陷的表面。直径为英寸的硅片可以很容易地减薄6密耳，而引入小于0.1密耳的非一致性。当将硅晶片减薄至小于1密耳时，可目视确定终点，公差约为0.1密耳。