腐蚀工艺教程

腐蚀工艺教程（湿法清洗部分）一、什么是半导体？半导体是介于导体和绝缘体之间的物质，它的电阻率在10-3~109范围内。自然界中属于半导体的物质很多，用于制造半导体的材料主要是硅（Si）、锗（Ge）、砷化镓（GaAs）。纯净的半导体电阻率很高，几乎不导电。但在特定的条件下，如光照、掺杂等，它的电阻率可以降到几十欧姆甚至更低，并且随掺入的杂质不同呈不同的导电特性。我们分别称之为P（空穴导电）型半导体和N（电子导电）型半导体。P型半导体和N型半导体相接触时，在接触面就形成了PN结。PN结具有正向导通反向截止的特性，利用它可以制得常用的二极管。在集成电路制造中，常用的衬底材料是硅单晶片，根据圆片加工过程中硅单晶切割的晶格方向的不同，可把它分为100和111等晶向。在mos集成电路制造中，选用的是100晶向的圆片。二、什么是集成电路？不同导电类型的半导体组合在一起，可以做成二极管、三极管、电容、电阻，如果把这些元件做在同一块芯片上，完成一定的电路功能，就称之为集成电路。集成电路可分为双极集成电路和MOS集成电路，MOS集成电路又可分为nMOS集成电路、pMOS集成电路和CMOS集成电路。三、集成电路中的常用薄膜。多晶硅常用在MOS器件中作为栅电极。也可用于高电阻的电阻器，及局部电路的短连线二氧化硅集成电路中使用的二氧化硅膜可分为热二氧化硅和CVD淀积二氧化硅两类。在MOS集成电路中，它有以下几种用途：作为对付掺杂剂注入或扩散进硅的掩膜，提供表面钝化，使器件一部分与一部分隔离，作为MOS器件的一个组成部分（如栅介质），作为金属步线之间的电绝缘。氮化硅能阻挡钠离子的扩散，几乎不透潮气并具有很低的氧化速率。用低压CVD（LPCVD）方法淀积的氮化硅膜，主要用作平面工艺的氧化掩膜；用等离子淀积（PECVD）的氮化硅膜，能在较低温度下生成，可作为钝化保护层。Al-Si-Cu用在集成电路中作为金属互连线。四、什么是刻蚀集成电路的制造，需要将各种不同的元件（晶体管、电阻、电容）做在同一块芯片上去，需要在芯片上做出不同的图形。把光刻确定的图形转移到构成器件的薄膜上，把不需要的薄膜去除，这一过程称为刻蚀。刻蚀分为干法腐蚀和湿法腐蚀。五、常用湿法腐蚀工艺1.HF去二氧化硅说明：HF酸漂去二氧化硅配比：HF：H2O=1：10温度：室温流程：HF酸漂洗（依漂去二氧化硅厚度定时）→溢流5分钟→冲水10次→甩干2.磷酸去氮化硅说明：推阱及场氧后LPSIN的剥离配比：98%磷酸温度：160℃流程：HF酸漂洗30sec→溢流5分钟→磷酸槽60min→溢流5分钟→Ⅱ槽清洗→冲水10次→甩干3、BOE腐蚀二氧化硅说明：非关键尺寸二氧化硅图形窗口的腐蚀配比：BOE温度：室温流程：浸润剂浸润10秒(上下搅拌10次)→BOE漂（依须腐蚀二氧化硅厚度定时）→溢流10分钟→冲水10次→甩干→镜检有无异常（如黄斑）注意：1）由于圆片上带有光刻胶，腐蚀前须热坚膜，条件是120℃30min，若腐蚀时间超过3min，腐蚀前热坚膜120℃30min+150℃15min，每腐蚀1min30sec加烘120℃30min。2）甩干后由操作员镜检有无异常情况（如黄斑），如发现异常立即报告带班技术员，交技术员处理。如一切正常，继续下道工序。4、混合酸（去背面）说明：多晶淀积后的背面多晶去除配比：5.59LHNO3+0.134LHF+2.27LH2O温度：常温流程：热坚膜（150℃30min）→混合酸(1min~2min，上下搅动)→溢流5分钟→冲水→甩干→片检有无异常→BOE漂（背面脱水）→溢流5分钟→湿法去胶→甩干→镜检有无异常5、硫酸双氧水去胶说明：去除光刻胶和颗粒配比：H2SO4：H2O2=3：1温度：140℃流程：1槽5分钟→溢流5分钟→2槽5分钟→冲水10次→甩干6、EKC清洗说明：金属腐蚀及通孔腐蚀干法去胶后的清洗，去除因干法腐蚀而残留在图形边缘的聚合物配比：EKC265/IPA温度：EKC26565℃IPA室温流程：EKC槽30min→IPAⅠ槽2min→IPAⅡ槽2min→冲水10次→甩干六、湿法去胶1)对于未通电的湿法台，打开EMO,按POWER键；对于通电的湿法台，直接进行下一步。2)如需配液，则戴好一次性手套，小心配制腐蚀液（H2SO4：H2O=3：1）于Ⅰ、Ⅱ槽中，直到浸没黑线为止。先加双氧水、后加硫酸。3)给腐蚀槽加热按HEATON键，温度设定为140℃。4)查看工艺流程单、片号、片数是否一致，如发现异常，立即报告线长或带班长。5)确认无误后，从传送盒里取出片架，用硅片转换器转换到白色的片架里。6)待温度升高140℃左右，把白色的片架浸泡在Ⅰ号槽中，按TIMERUN，并不断搅动，到时间后按TIMERUN键，取出白色的片架放入溢流槽中，按ON键，清洗5分钟，完后按OFF键。7)从溢流槽中取出白片架放入Ⅱ号槽中，并按TIMERUN键，到时间后按TIMESTOP键，取出白片架放入快冲槽中，按START键，冲好后按STOP键。8)取出白片架去甩干。9)开甩干机门，放稳白片架，关紧门，按START键，甩好后，取出白片架，放上新的白片架，关上门。10)用硅片转换器将硅片转换到原传送盒片架里。11)到显微镜下查看硅片，有无异常现象，若无异常现象，认真如实填写好流程单，送下一工序。12)若不工作时，Ⅰ、Ⅱ号槽按HEATOFF处于HOLD状态。再次去胶时需加点双氧水，步骤如3～12。*操作过程中始终保持戴洁净的手套七、清洗机碎片处理（试行）规定：A.甩干机碎片：（分新旧机，菜单会不同）1)取出花篮，剔除碎片，将整批圆片和花篮送氧化做兆声清洗2)清除甩干机内碎片，将甩干机冲水时间设定为3600sec，rinse、purge、dry1、dry2转速定为300转/秒，空甩一次。3)将甩干机程序改回原菜单4)测颗粒：要求0.5um颗粒增加10个B.酸槽内碎片：1)取出花篮，快冲10次，剔除碎片，将整批圆片和花篮送氧化组做兆声清洗；将快冲槽冲水10次。2)将酸槽降温，排酸，冲水清洗；清除槽内碎片，DIwater冲洗，注满，排空5次。3)将石英槽注满DIwater，干净颗粒片浸泡3min、甩干，测颗粒。干净颗粒片快冲10次，甩干，测颗粒。要求：0.5um颗粒增加10个。C.快冲槽内碎片：1)取出花篮，剔除碎片，将整批圆片和花篮送氧化组做兆声清洗；将快冲槽冲水10次?测颗粒：干净颗粒片快冲10次，甩干，测颗粒。D.溢流槽内碎片：1)取出花篮，快冲10次，剔除碎片，将整批圆片和花篮送氧化组做兆声清洗；将快冲槽冲水10次，将溢流槽连续溢流20min。2)测颗粒：干净颗粒片溢流5min，甩干，测颗粒。其它清洗槽内碎片，请比照上述处理程序执行。八、湿法搅拌规定：?适用范围：本规定适用于HF酸漂SiO2、BOE漂SiO2、H2SO4/H2O2去胶、混合酸去多晶、EKC和IPA清洗。?控制要求和工作程序1.搅拌次数要求1.1HF酸漂SiO2：a）进槽时搅拌5下以上。b）中间每隔1分钟搅拌一次，每次搅拌不少于3下。c）出槽前搅拌5下以上。1.2BOE漂SiO2：从进槽到出槽不停地搅拌。1.3H2SO4/H2O2去胶：a）进槽时搅拌5下以上。c）出槽前搅拌5下以上。1.4混合酸去多晶：从进槽到出槽不停地搅拌。1.5混合酸去背面（先用混合酸去多晶，然后用BOE漂SiO2）：从进槽到出槽不停地搅拌。1.6浸润剂浸润：从进槽到出槽不停地搅拌。1.7IPA1、IPA2：进槽和出槽时搅拌5下以上。1.8EKC清洗：a）进槽时搅拌5下以上。b）中间可以不搅拌。c）出槽前搅拌5下以上。2.搅拌操作动作要领2.1进行湿法搅拌时，应注意安全，穿戴好防护器具。2.2搅拌动作不宜过大，以免化学试剂溅出和擦伤硅片。搅拌时整个花蓝必须保持在液面下，硅片不能露出液面。2.3搅拌时先将花蓝往后拉2cm左右，再缓慢向前推进4cm，然后返回，称为搅拌一下。要求搅拌一下的时间不少于2秒钟。3.搅拌的管理要求3.1湿法腐蚀中的搅拌对产品质量影响极大。但搅拌系人工操作，是否按规定操作完全取决于操作人员的自觉性。因此这个岗位需要选择自觉性高的人员，并对操作人员是否按规定进行操作进行不定期监督检查。3.2在工作安排上必须确保操作人员具有足够的时间按上述规定进行搅拌。九、湿法清洗中注意事项：1.换液规定及注意事项：换液时，应注意安全，戴好防护器具，不得将腐蚀液溢出滴在隔栅、墙壁和地面上，以防造成沾污，并且不允许将酸瓶直接放在台面上倒液（台面上只准放手柄、白花篮及量杯）。特别是换EKC液时，应将槽中的废液抽尽，同时，不得让废液溢出回收桶或滴在隔栅、墙壁和地面上，以防造成沾污。一旦废液溅出，必须立即处理干净，如有大量废液流至隔栅下，立即报告技术员。2.溢流时间要严格控制溢流后不冲水直接需要转换清洗台时，需溢流十分钟，避免酸液滴在地面上，隔栅下，造成沾污。3.操作规范化手拿白花篮操作并走动时，需严格按照规范化操作，不得跑步，嬉闹，更不得单手各捧一个白花篮（尤其是花篮满片时）走动。4.镜检规定湿法腐蚀结束本道工艺需镜检时，一定要启动选片架，避免划伤。