Méthode qui dissout un film en le plongeant dans une solution chimique. Sélectivité élevée et peu de dommages, mais généralement isotrope, donc peu adaptée aux motifs fins.
Nom japonais: ウェットエッチング
« Gravure humide » apparaît dans 7 questions d'entraînement réparties sur 1 thèmes, dont Gravure.
Domaine: Gravure
Un agent de gravure humide attaque un film par réaction chimique partout où le liquide le touche, et pour les films amorphes ou polycristallins la vitesse est la même dans toutes les directions. À mesure que la gravure progresse en profondeur, elle progresse aussi latéralement sous le bord du masque. Graver entièrement un film de 1 µm crée une sous-gravure d'environ 1 µm sous le masque, et la surgravure en ajoute davantage. Comme la variation dimensionnelle est de l'ordre de l'épaisseur du film, la gravure humide ne peut pas définir de motifs plus étroits que l'épaisseur du film. La fabrication des MEMS (microsystèmes électromécaniques) exploite ce même comportement pour évider la matière sous des structures suspendues.
Le dioxyde de silicium se grave dans l'acide fluorhydrique ; le HF tamponné (BHF), qui ajoute du fluorure d'ammonium, maintient stables la concentration de l'espèce active HF2⁻ et le pH, si bien que l'oxyde thermique se grave régulièrement à une vitesse de quelques dizaines à environ 100 nm par minute sans décoller la résine. Le nitrure de silicium est retiré dans de l'acide phosphorique concentré vers 160 °C, avec une sélectivité de quelques dizaines à plus de 100 par rapport à l'oxyde, qui dépend du silicium dissous dans le bain. Certains matériaux résistent complètement à la chimie humide : le GaN, par exemple, est gravé par des plasmas chlorés plutôt que par des liquides.
Les agents de gravure alcalins comme l'hydroxyde de potassium (KOH) ou le TMAH (hydroxyde de tétraméthylammonium) sont cristallographiques : les plans (111) du silicium se gravent environ 100 fois plus lentement que les plans (100). Sur une plaquette (100), les plans (111) lents apparaissent comme des flancs inclinés d'environ 54,7°, formant des rainures en V et des cavités pyramidales dont la forme est fixée par le cristal plutôt que par le temps. Cette gravure dépendante de l'orientation produit les membranes de capteurs de pression MEMS, les buses de jet d'encre et la texture de piégeage de la lumière des cellules solaires cristallines. Elle est anisotrope mais, contrairement à la gravure plasma, la direction est fixée par les plans cristallins et non par un faisceau d'ions.
Comme elles sont thermiquement activées, les vitesses de gravure humide augmentent souvent d'un facteur 1,5 à 2 par tranche de 10 °C ; les bains sont donc maintenus à environ ±0,5 °C et la durée de gravure est fixée à partir d'une vitesse connue. L'équipement est simple, des lots de plaquettes peuvent être traités ensemble, la sélectivité est élevée et il n'y a pas de dommages dus au plasma. La gravure sèche (plasma) règne sur la définition des motifs fins, mais les procédés humides restent indispensables pour le retrait de films pleine plaque, le retrait du masque de nitrure après LOCOS ou STI, l'élimination des couches sacrificielles de nitrure dans les empilements de NAND 3D, le retrait de l'oxyde natif et le nettoyage des plaquettes.
Réponse : B. Elle progresse généralement de façon isotrope et s'étend facilement sous le masque
La gravure humide dissout le film par réaction chimique avec une solution ; elle progresse donc généralement de la même façon dans toutes les directions (isotrope) et s'étend sous le masque sur une distance comparable à l'épaisseur du film (gravure latérale). L'équipement est simple, de nombreuses plaquettes peuvent être traitées à la fois, et la nature chimique de la réaction facilite une sélectivité élevée. La gravure sèche est utilisée pour les motifs fins, mais la gravure humide reste importante pour le retrait pleine plaque des films et le nettoyage.
Réponse : B. L'acide phosphorique chaud
Le nitrure de silicium se grave dans de l'acide phosphorique concentré chauffé à environ 160 ℃, avec une sélectivité élevée, de quelques dizaines à plus de 100, par rapport à l'oxyde. Cette gravure sert à retirer le nitrure utilisé comme masque après la formation du LOCOS ou du STI, ou, en 3D NAND, à retirer uniquement le nitrure d'un empilement alterné oxyde/nitrure pour le remplacer par le métal des lignes de mot. La sélectivité variant avec la concentration de silicium dans le bain, un contrôle rigoureux est nécessaire.
La gravure humide dissout la matière dans des produits chimiques liquides et est généralement isotrope, avec une sélectivité élevée et sans dommages dus au plasma. La gravure sèche utilise un plasma et un bombardement ionique directionnel pour tailler des profils verticaux, indispensables pour les motifs fins.
À peu près égale à la profondeur gravée : un film de 1 µm gravé jusqu'à la sous-couche présente une sous-gravure d'environ 1 µm depuis le bord du masque, plus ce qu'ajoute la surgravure.
Oui, pour le silicium monocristallin dans des agents alcalins comme le KOH ou le TMAH, qui gravent les plans (111) bien plus lentement que les plans (100) et produisent des flancs à 54,7° sur les plaquettes (100).
La gravure humide dissout le film par réaction chimique avec une solution ; elle progresse donc généralement de la même façon dans toutes les directions (isotrope) et s'étend sous le masque sur une distance comparable à l'épaisseur du film (gravure latérale).
Quelle est la caractéristique générale de la gravure humide…La gravure humide reposant sur une réaction chimique, une hausse de température accélère généralement la réaction et la vitesse de gravure.
En gravure humide, comment la vitesse de gravure évolue-t-e…Le GaN, aux liaisons fortes et chimiquement stable, résiste presque totalement à la gravure humide ; un plasma de gaz chlorés permet cependant de l'éliminer sous forme de GaCl3 volatil.
Quels gaz sont couramment utilisés pour la gravure sèche du…Sélectivité Gravure sèche MEMS LOCOS STI (isolation par tranchées peu profondes) 3D NAND Orientation cristalline Acide fluorhydrique tamponné (BHF) Oxyde natif Gravure isotrope