氢氟酸腐蚀二氧化硅是微电子行业中的一道传统工艺,多以湿法为主。但在某些特殊条件下,这种方法就有他的局限性。存在的主要问题就是在腐蚀冲水专干后,保证不了硅表面自然氧化层的完全去除,进而影响金属和硅的欧姆接触。特别是在背面金属化工艺中显得更为突出。目前多数厂家的做法是通过限制工艺时间和提高退火温度的手段来解决上述问题。但这种做法带来的负面影响就是产生工艺瓶颈和工艺质量波动。
在MEMS工艺中,SiO2(PSG)通常作为牺牲层,氢氟酸的湿法腐蚀可以很容易去除SiO2。但通常的去水工艺会由于水的表面张力而使结构层粘连。如果采取升华的工艺,工艺成本相当可观。
MST的氢氟酸气相腐蚀设备就是针对以上问题的解决而设计制造的。它的基本原理就是用氮气携带氢氟酸,使液态氢氟酸变成可流动的气态,进而对硅表面的SiO2进行腐蚀,腐蚀的生成物和残余物随氮气被带走,硅片表面始终保持干燥和清洁,无须后续的清洗工艺而可直接进行金属沉积工艺。对MEMS的释放工艺来讲,完全避免了水的表面张力问题,消除牺牲层的粘连现象。
MST的氢氟酸气相腐蚀设备分为研发型和生产型,可以满足不同客户的需求,应用在硅片背面金属化和MEMS RELEASE工艺的研发和生产中,对产品质量的提高和成本的降低均有积极地作用。