书籍:《炬丰科技-半导体工艺》 文章：设计硅片蚀刻和单片湿蚀刻槽 编号：JFKJ-21-1345 作者：华林科纳
在这项研究中，我们设计了一个150mm晶片湿蚀刻槽防止硅片背面蚀刻，演示优化的工艺配方，使各向异性湿蚀刻背面无损坏。我们还提出了300mm湿浴槽的设计是晶圆处理的一种非常有前途的工艺开发。
KOH硅湿法蚀刻工艺 为了使用KOH用热处理氧化膜蚀刻硅需要硬掩模。（Thermal oxide）、PECVD SiO2、Si3N4等绝缘膜或aluminum（Al）等待金属膜，缺点是Al去除过程中会产生污染热点，Si3N作为硬膜和KOH反应较少，但后续湿法难以去除，对于氧化膜而言，PECVD沉积的氧化膜比热处理氧化膜中的氢成分多，因此蚀刻率约为2倍。 因此，本研究采用热处理氧化膜作为硬膜，其选择比硅好，易于去除。 
以上公式在图2中预测了硅烷和氧化膜在不同温度和浓度下的蚀刻率，如图2所示。 硅在浓度为23wt氧化膜浓度为37%wt%蚀刻率最高。在此基础上，考虑硅和氧化膜的选择比，形成最合理的条件。图3选择比最高于13%，工艺温度设8%℃，希望尽量减少硬面膜氧化膜的反应。 传统的膜湿蚀刻装置有梅叶型和布置型，但布置形式难以保证工艺均匀性。梅叶型不利于长期蚀刻。因此，为了长期均匀蚀刻硅，本研究将是150 mm晶片采用以下条件设计制作，如图8所示KOH的polyether ether ketone(PEEK)。 为防止溶液泄漏，布置在晶片外围O-ring，单独增加O-ring，在此基础上，还设计了防微泄漏溶液的沟槽，以降低晶片承受的压力。 将开发的装置应用于湿法蚀刻工艺，并取得相同的效果 mm晶片总厚度610μm稳定的蚀刻从最小1 mm 0.5 mm到最大9 mm 9 mm各种图案，与上述(1)、(2)中的修饰相似。 但由于氧化膜生长过程中氢含量的差异，选择比存在差异。上述结果使用开发装置KOH湿法蚀刻工艺证实了各种晶片可以形成MEMS用结构。 本研究利用所开发的装置在150 mm硅晶片采用湿法蚀刻工艺，开发装置考虑MEMS随着传感器生产率的提高和实际批量生产中的可操作性，适用于300mm晶片的产品被设计和制造。此外，如果该装置在未来实现分层MEMS在工艺中，在收率和稳定性方面会带来优异的工艺效果。MEMS整个晶片必须具有各向异性蚀刻，以确保图案均匀性和硅硬度。为此，本研究开发了150 mm晶片后防蚀刻装置的实验结果证实，硅能稳定蚀刻至最大深度610μm。 此外，如果能够设计和制造适合不同晶片尺寸的装置，并采用相同的工艺方法，将有助于提高稳定性和收率。