氮化硅蚀刻工艺
氮化硅刻蚀工艺用于集成电路制造，选择性地去除硅片表面的氮化硅。用作硅晶片上的掩模，进一步的制造工艺步骤需要去除氮化硅。含有磷酸和去离子水的溶液以最少的氧化物蚀刻氮化硅，同时不影响晶圆的其余部分。结果，氮化硅被有效地从晶圆表面剥离，因此可以在干净的晶圆上完成额外的制造步骤。
如何改进流程
将 85% 磷酸和 15% 去离子水的溶液在约 160℃下加热至沸腾。为了改善氮化硅湿法刻蚀工艺，需要将磷酸溶液保持在高温下。这意味着一些去离子水会蒸发成蒸汽，需要更换。将去离子水直接加入磷酸是极其危险的，可能会导致爆炸。将溶液保持在恒定温度也很重要，这可以精确控制剥离过程。Nb 系列氮化硅蚀刻槽改进并优化了氮化物蚀刻工艺的安全性和控制。
氮化硅蚀刻浴
Nb 系列氮化硅湿法蚀刻槽设计用于提供无与伦比的过程控制、安全性和灵活性。这是通过创建一个两级诊断系统来实现的，该系统可以监控温度，同时通过补充去离子水来维持酸水比。Nb 系列浴槽更易于在新的或现有的加工站中安装和维修。
安全准确地控制蚀刻过程
操作沸腾磷酸浴时面临的两个主要挑战是安全更换因蒸汽流失的去离子水和过程的精确控制。如果向溶液中加入水的速度过快，溶液将停止沸腾，并且粘性酸的顶部可能会形成一层薄薄的水膜。如果水膜突然与酸混合，就会发生强烈反应，从而引起爆炸。使用这种方法加水也使得蚀刻过程的精确控制变得困难。
在 Nb 系列浴槽中，溶液沸腾的加热器始终处于打开状态。溶液的温度始终保持在沸点，任何进一步的加热只会增加沸腾速率而不是温度。这种控制策略将确保沸腾溶液的明确温度，始终保持在沸点。
磷酸和水溶液的沸点将根据浓度而变化，随着溶液失水变成蒸汽而升高。浴缸内的内置热电偶可感应温度升高，并为系统提供加水信号。然后将去离子水缓慢加入沸腾的溶液中。由于酸快速沸腾，加入的少量水会立即混合，不会形成表面水膜。使用此程序加水是安全的，并且由于从温度上升到浓度的监测是准确的，因此过程受到控制。
Nb 系列浴槽内置额外的安全功能
由于氮化硅湿法蚀刻工艺取决于将溶液保持在沸点，因此在 Nb 系列蚀刻槽中使用了额外的安全联锁装置，以确保在溶液未沸腾时不加水。如果不存在于溶液上方的热电偶感应热蒸汽，将关闭水阀。为了确保溶液不会过热，如果溶液温度升至 170 ℃，则使用另一个热电偶关闭内置加热器。凭借这一先进的过程控制系统和额外的安全联锁装置，Nb 系列浴液通过精确控制、准确性和更高的安全性改进了氮化硅蚀刻过程。
