湿法清洗和蚀刻化学品简单资料
湿法刻蚀工艺技术
湿法刻蚀工艺技术湿法刻蚀是半导体制造工艺中常用的一种加工技术，用于制备微小器件和芯片表面的纹理。
湿法刻蚀工艺技术的基本原理是利用化学反应将半导体表面的材料溶解或腐蚀掉，以形成所需的纹理或结构。
湿法刻蚀的关键是控制刻蚀剂的组成、浓度和刻蚀时间等参数，以实现对半导体材料的精确刻蚀。
常用的刻蚀剂有酸、碱和氧化剂等。
其中，酸性刻蚀剂主要用于硅和多晶硅的刻蚀，碱性刻蚀剂主要用于氮化硅和金属的刻蚀，氧化剂则常用于二氧化硅的刻蚀。
湿法刻蚀工艺技术的步骤通常包括：清洗、预处理、刻蚀和中和等。
首先，需要将待刻蚀的材料进行清洗，以去除表面的杂质和污染物。
然后，进行预处理，包括表面活化和掺杂等步骤，以提高材料的表面质量和电学性能。
接下来，将材料浸泡在刻蚀液中，通过调节刻蚀液的组成和浓度，来控制刻蚀速率和形成的纹理结构。
在刻蚀过程中需要不断搅拌和加热刻蚀液，以保证刻蚀效果的均匀性和稳定性。
最后，对刻蚀后的样品进行中和处理，以去除刻蚀剩余物质的残留。
湿法刻蚀工艺技术在半导体制造中有广泛的应用。
它可以用于制备微细结构，如微孔、微沟槽和微凸起等，用于制备电路和芯片的掩模板。
同时，湿法刻蚀还可以用于改变半导体材料的光学性质和表面形貌，用于制备太阳能电池、光学器件和显示器件等。
湿法刻蚀工艺技术的优点是加工精度高、刻蚀速度快、成本较低，同时具有良好的选择性和均匀性。
然而，湿法刻蚀也存在一些缺点，如对环境的污染、刻蚀剂的废液处理问题等。
在实际应用中，需要注意安全操作，严格控制刻蚀参数，以保证刻蚀效果的稳定性和可靠性。
总的来说，湿法刻蚀工艺技术是半导体制造中常用的一种加工技术，可以实现对半导体材料的精确刻蚀。
它在微电子、光电子和新能源等领域具有重要的应用价值，对推动科技进步和经济发展起到重要作用。
详解湿法刻蚀与清洗的基本药液
详解湿法刻蚀与清洗的基本药液好啦，今天咱们聊聊湿法刻蚀和清洗的基本药液，听着是不是有点高大上？其实啊，这东西并不复杂，别看名字这么“学术”，真要细说起来，倒是挺接地气的。
你可以把它想象成咱们做菜的时候用的“配方”，这些药液就是“秘制调料”，好用的话，效果一流。
要是用错了，那可真是“差强人意”，甚至可能“毁一锅”，别说不提醒你。
首先啊，湿法刻蚀这个东西，说白了就是用药液把材料表面多余的部分去掉，搞得干干净净。
这种技术啊，广泛应用在半导体行业、微电子行业，甚至一些小伙伴做的电路板，最后都得靠它来“修整”。
说起来，其实湿法刻蚀就像我们洗碗一样，有时候碗上会有点油渍，用水一冲还是洗不干净，那咱就得用点洗洁精对不对？湿法刻蚀也是一样，药液在不同的材料表面“洗”一遍，能够去除不需要的东西，达到精细化的效果。
这里面可是有学问的，选择合适的刻蚀液，得看你需要处理的材料是什么，是金属啊，还是氧化物啊？就像咱做菜，调料不对，那味道就差了，直接“翻车”。
好啦，讲点实际的，湿法刻蚀常用的药液有好多种，像氢氟酸（HF），磷酸（H₃PO₄），硝酸（HNO₃），这些都很常见，但每种的作用不同。
氢氟酸就是“杀伤力”特别强的那种，它能把玻璃表面的一些污染物或者膜给“干掉”。
如果你手里有硅材料的东西，要是用错了，氢氟酸还能去除掉不需要的部分。
而像磷酸这类的药液，常常用来去除一些金属表面的氧化物，轻轻松松，就能把那些顽固的“污点”清除干净。
不过这些药液使用起来得小心翼翼，因为它们的腐蚀性特别强，不小心“划个痕”，可就麻烦大了。
真是“兔子不吃窝边草”，这种操作还是得在专业环境下进行，毕竟手一滑，可能自己也会受伤。
别看它们是“液体”，其实能量那叫一个猛。
然后啊，湿法刻蚀不仅仅是让药液直接作用在材料表面，还得注意药液的浓度、温度，甚至时间，差一点就可能“画虎不成反类犬”。
处理的温度要高一点，药液才能发挥最佳效果，尤其是一些金属的刻蚀。
还别说，温度高了之后，刻蚀速度真的是“飞快”，不过千万别让药液“暴走”，控制不好，可能就会“越界”，把不该去的东西也一并去掉。
集成电路用电子化学品
集成电路用电子化学品它包括四类关键产品：第一、超净高纯试剂超净高纯化学试剂超净高纯化学试剂，亦称湿化学品,或加工化学品，是超大规模集成电路制作过程中关键性基础化工材料之一，主要用于芯片的湿法清洗和湿法蚀刻，它的纯度和洁净度对IC的成品率、电性能及可靠性都有着十分重要的影响。
超净高纯试剂具有品种多、用量大、技术要求高、贮存有效期短和强腐蚀性等特点。
使用这种试剂的工艺主要是洗净(包括干燥)、光刻、蚀刻、显影、去膜、掺杂等。
这种试剂包括超净高纯酸及碱类、超净高纯有机溶剂和超净高纯蚀刻剂。
在半导体工业中的消耗比例大致为:NH4OH 4%-8%,HCI 3%一6% ,H2SO4 27%一33%、其它酸10%-20%、H2O2 8%一22%、蚀刻剂12%一20%、有机溶剂10%一15%。
随着IC存储容量的增大，存储器电池的氧化膜更薄，而试剂中所含的杂质、碱金属等溶进氧化膜之中，造成耐绝缘电压的下降；试剂中所含的重金属若附着在硅晶片表面上，则会使P-N结耐电压降低。
一般认为，产生IC断丝、短路等物理性故障的杂质分子大小为最小线宽的1/4，产生腐蚀或漏电等化学性故障的杂质分子大小为最小线宽的1/10。
主要生产商有北京化学试剂所(500t/a,22个品种)、苏州瑞红电子化学品公司(1000t/a,40余个品种)等。
北京化学试剂研究所的BV-Ⅲ级试剂已达到国外Semi-c7质量标准，适合于0.8u-1.2um 工艺，已形成500吨／年规模的生产能力，MOS级试剂已开发生产出20多个品种，年产量超过4000吨，这在我国处于较高水平，但只相当于国外的中等水平；国外Semi-c12质量标准达到0.09u-0.2um工艺水平。
2002年10月，上海华谊开始承担国家‘863’计划ULSI超纯试剂制备工艺研究课题，从事超纯过氧化氢、硫酸、氢氟酸、盐酸、醋酸、异丙醇等微电子化学品的研究和开发。
国内首个超高纯微电子化学品项目2004年底在上海兴建，这个项目由上海华谊集团公司所属的上海中远化工有限公司与台湾联仕电子化学材料股份有限公司联合出资。
湿法刻蚀_精品文档
●优点 工艺设备简单、成本低、具有良好的刻 蚀选择比 ●缺点 各项异性刻蚀
硝酸的分解，使硝 酸的浓度维持在较
高的水平
刻蚀溶液为硝酸（HNO3）与氢氟酸（HF）混合溶液，当 硝酸的浓度较低时，这时有足够的HF来溶解SiO2，反应 速率有硝酸（HNO3）来决定；当HF的浓度较低时，Si的 反应速率取决于HF的浓度。
一句话：速率取决于浓度较低者
硅属于两性氧化物，即可以和酸反应，又可以和碱反应， 用含KOH的溶液来对硅进行刻蚀，可以用KOH溶液和异 丙醇（IPA）相混合来进行。Si（100）面的刻蚀速率比Si
？？ 搅拌，超声
大多数先采用强氧化剂对硅（Si）进行氧化，用氢氟酸
（HF）与二氧化硅反应去掉二氧化硅（SiO2）。常用的
刻蚀溶液为硝酸（HNO3）与氢氟酸（HF）和水（或醋酸）
的混合溶液。
反应方程式：Si+ HNO3+6HF 加H2S入iF6+醋H酸NO可2+H以2O抑+H制2
H2SiF6易溶于水。 醋酸有啥作用呢？
NH4F
NH3+HF
●加热温度35-60摄氏度 ●通过硝酸将Al氧化成AL2O3 ●磷酸将AL2O3反应溶解掉 反应方程式： 2Al+6HNO3 AL2O3+3H2O+6NO2 AL2O3+2H3PO4 2ALPO4+3H2O ●醋酸可以使硝酸的氧化过程变慢，这样可以控制反 应速度 ●常见的反应速率：100-300nm/min
通过缓冲氧化物刻蚀BOE（buffered
要求控制的工艺来说太快了（3000A的薄膜，10S搞定）
怎样来控制反应o速x率id呢e e？tche）溶液可以控制反应速
率
半导体制造-清洗工艺介绍
半导体制造-清洗工艺介绍引言半导体制造是一个复杂且精密的过程，其中清洗工艺是非常重要的一环。
清洗工艺旨在去除半导体表面的杂质、污染物和残留物，以保证半导体器件的性能和可靠性。
本文将介绍半导体制造中常见的清洗工艺，包括湿法清洗和干法清洗，并重点讨论其中的一些关键技术。
湿法清洗湿法清洗是半导体制造中常用的清洗方法之一。
通过使用溶剂和化学溶液来去除表面污染物。
下面介绍几种常见的湿法清洗方法：酸洗酸洗是一种常见的湿法清洗方法，主要用于去除金属表面的氧化物、铁锈和有机物。
酸洗的主要原理是利用酸性溶液对金属表面进行腐蚀，将污染物溶解掉。
常用的酸洗溶液包括盐酸、硝酸和磷酸等。
酸洗的注意事项包括控制酸洗液的浓度和温度，防止过度腐蚀和金属表面的受损。
碱洗碱洗是另一种常见的湿法清洗方法，主要用于去除表面的有机污染物和胶质物。
碱洗的原理是利用碱性溶液的腐蚀性，将污染物溶解掉。
一般常用的碱洗溶液包括氨水、氢氧化钠和氢氧化钙等。
碱洗的注意事项包括控制碱洗液的浓度和浸泡时间，以避免过度腐蚀和引起其它问题。
水洗水洗是清洗工艺中的基础步骤，主要用于去除酸洗或碱洗后残留的酸碱溶液和溶解的污染物。
清洗时使用去离子水或超纯水，以减少金属离子、离子和微粒对器件的损害。
水洗的重要性在于去除表面的离子和杂质，确保半导体器件的性能和可靠性。
干法清洗与湿法清洗相比，干法清洗更适用于对表面精度要求较高的情况。
干法清洗一般使用气体或等离子体来去除表面的污染物。
下面介绍几种常见的干法清洗方法：高压气体清洗高压气体清洗是一种通过高速喷射气体来清洗半导体表面的方法。
通过气体的冲击力和气体分子的热量，将表面颗粒和污染物去除。
常用的气体包括氧气、氮气和氩气等。
高压气体清洗的优点在于不会对表面造成机械损伤，并且能够清除微小的颗粒和残留物。
等离子体清洗等离子体清洗是一种通过等离子体来清洗表面的方法。
等离子体是一种激发状态下的气体，具有高能量和高活性，可以去除表面的污染物和杂质。
湿法清洗和蚀刻化学品简单资料解析
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SC1
Components: NH4OH:H2O2:H2O=1:2:$ Temperature: 30C
NH4OH:H2O2::H2O=1:2:50 Function: Particle removal NH4OH:H2O2::H2O=1:2:30
Function: PR removal
(H3PO4 as catalyst) There is a thin Oxide layer on the surface of SiN ,so need to remove this Oxide layer with HF before SiN etch.
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Page 2
BOE (Buffered Oxide Etch)
NH4F used as buffer agent , F - ion supplier,so the F- concentration keeps stable ,that means the Etch rate keeps stable.
process
Page 3
BOE etch Polymer residue
metal •dielectric
metal
There is some Polymer residue after etch ,so Polymer residue needs to be removed with metal and dielectric not been affected .
Surfactants are oftee capillary mechanism.
Benefit compared to DHF: 1) Low selectivity oxide etch for DRAM
湿法刻蚀的流程
湿法刻蚀的流程湿法刻蚀是一种常用的微纳加工技术，广泛应用于半导体、光学器件、生物医学等领域。
本文将介绍湿法刻蚀的流程和相关注意事项。
一、湿法刻蚀的基本原理湿法刻蚀是利用化学反应在材料表面进行腐蚀刻蚀的方法，其原理是将待刻蚀的材料浸泡在特定的腐蚀液中，通过腐蚀液中的化学物质与材料表面发生反应，使材料表面发生溶解或氧化等变化，从而实现对材料的刻蚀。
湿法刻蚀的流程一般包括以下几个步骤：1. 基材准备：首先需要对待刻蚀的基材进行清洗和处理。
清洗的目的是去除表面的杂质和污染物，以保证刻蚀的准确性和稳定性。
常用的清洗方法有超声波清洗、酸洗等。
处理的目的是对基材表面进行预处理，以便于后续的刻蚀。
2. 掩膜制备：接下来需要在基材表面涂覆一层掩膜，以保护部分区域不被刻蚀。
掩膜可以是光刻胶、金属膜等材料。
掩膜的制备需要使用光刻技术，将掩膜材料涂覆在基材表面，然后通过曝光、显影等步骤形成所需的掩膜结构。
3. 刻蚀过程：将掩膜制备好的基材浸泡在腐蚀液中，根据需求选择合适的腐蚀液和刻蚀条件。
腐蚀液可以是酸性、碱性或氧化性溶液，不同的材料需要选择不同的腐蚀液。
在刻蚀过程中，腐蚀液中的化学物质与材料表面发生反应，使材料表面发生溶解或氧化等变化。
4. 刻蚀控制：刻蚀过程中需要控制刻蚀速率和刻蚀深度，以保证刻蚀的准确性和一致性。
刻蚀速率受到多种因素的影响，包括温度、浸泡时间、腐蚀液浓度等。
通过调节这些参数，可以实现对刻蚀速率和深度的控制。
5. 刻蚀后处理：刻蚀完成后，需要对基材进行清洗和处理，以去除残留的腐蚀液和掩膜。
清洗的方法和步骤与基材的要求有关，常用的方法包括超声波清洗、稀酸洗等。
处理的目的是恢复基材的原貌，并使其具备下一步加工的条件。
三、湿法刻蚀的注意事项在进行湿法刻蚀时，需要注意以下几点：1. 安全防护：湿法刻蚀涉及到化学品的使用，需要做好安全防护工作，佩戴好防护眼镜、手套等个人防护装备，保证操作安全。
2. 刻蚀条件选择：根据待刻蚀材料的特性和要求，选择合适的腐蚀液和刻蚀条件，以保证刻蚀效果和一致性。
刻蚀相关知识点总结
刻蚀相关知识点总结刻蚀技术主要分为湿法刻蚀和干法刻蚀两种。
湿法刻蚀是在溶液中通过化学反应去除材料表面的工艺，而干法刻蚀是在气相中通过物理或化学反应去除材料表面的工艺。
下面将详细介绍刻蚀的相关知识点。
一、刻蚀的基本原理1. 湿法刻蚀原理湿法刻蚀是利用化学溶液对材料表面进行腐蚀或溶解的工艺。
湿法刻蚀的原理是在溶液中加入具有特定功能的化学试剂，使其与被刻蚀物质发生化学反应，从而去除材料表面的部分物质。
湿法刻蚀通常可以实现较高的刻蚀速率和较好的表面质量，但需要考虑溶液中的成分和温度对环境的影响。
2. 干法刻蚀原理干法刻蚀是利用气相中的等离子体或化学反应对材料表面进行腐蚀或清除的工艺。
干法刻蚀的原理是在高能离子束或化学气体的作用下，使被刻蚀物质表面发生物理或化学反应，从而去除材料表面的部分物质。
干法刻蚀通常可以实现更高的加工精度和更好的表面质量，但需要考虑设备的复杂性和成本的影响。
二、刻蚀的工艺参数1. 刻蚀速率刻蚀速率是刻蚀过程中单位时间内去除的材料厚度，通常以单位时间内去除的厚度为单位。
刻蚀速率的选择需要综合考虑刻蚀材料的性质、刻蚀条件、刻蚀设备和加工要求等因素。
2. 刻蚀选择性刻蚀选择性是指在多种材料叠加或混合结构中选择性地去除某一种材料的能力。
刻蚀选择性的选择需要考虑被刻蚀材料和其它材料之间的化学反应性和物理性质的差异，以实现精确的刻蚀。
3. 刻蚀均匀性刻蚀均匀性是指在整个刻蚀过程中去除材料的厚度分布情况。
刻蚀均匀性的选择需要考虑刻蚀设备和刻蚀条件对被刻蚀物质的影响，以实现均匀的刻蚀。
4. 刻蚀深度控制刻蚀深度控制是指在整个刻蚀过程中去除材料的深度分布情况。
刻蚀深度控制的选择需要综合考虑刻蚀设备和刻蚀条件对被刻蚀物质的影响，以实现精确的刻蚀深度。
5. 刻蚀环境控制刻蚀环境控制是指在整个刻蚀过程中对刻蚀环境（如溶液中的成分、气相中的气体、温度和压力等）的控制。
刻蚀环境控制的选择需要考虑被刻蚀材料的特性和加工的要求，以实现良好的刻蚀效果。
(整理)湿法清洗及腐蚀工艺
湿法清洗及湿法腐蚀目录一：简介二：基本概念三：湿法清洗四：湿法腐蚀五：湿法去胶六：在线湿法设备及湿法腐蚀异常简介七．常见工艺要求和异常一：简介众所周知，湿法腐蚀和湿法清洗在很早以前就已在半导体生产上被广泛接受和使用，许多湿法工艺显示了其优越的性能。
伴随IC集成度的提高,硅片表面的洁净度对于获得IC器件高性能和高成品率至关重要, 硅片清洗也显得尤为重要.湿法腐蚀是一种半导体生产中实现图形转移的工艺,由于其高产出,低成本,高可靠性以及有很高的选择比仍被广泛应用.二 基本概念腐蚀是微电子生产中使用实现图形转移的一种工艺，其目标是精确的去除不被MASK 覆盖 的材料，如图1：图 1腐蚀工艺的基本概念 ：E T C H R A T E (E /R ) ------腐蚀速率：是指所定义的膜被去除的速率或去除率，通常用Um/MIN ，A/MIN 为单位来表示。
E /R U N IF O R M I T Y ------ 腐蚀速率均匀性,通常用三种不同方式来表示:U N I F O R M I T Y A C R O S S T H E W A F E RW A F E R T O W A F E RL O T T O L O T腐蚀速率均匀性计算U N I F O R M I T Y =（E R H I G H - E R L O W ）/（E R H I G H + E R L O W ）*100%S E L E C T I V I T Y -------选择比是指两种膜的腐蚀速率之比,其计算公式如下:S E L A /B = （E /R A ）/（E /R B ）选择比反映腐蚀过程中对另一种材料（光刻胶或衬底）的影响，在腐蚀工艺中必须特别注意SEL ，这是实现腐蚀工艺的首要条件。
G o o d s e l e c t i v i t y P o o r s e l e c t i v i t y (U n d e r c u t )I S O T R O P Y -------各向同性：腐蚀时在各个方向上具有相同的腐蚀速率；如湿法腐蚀就是各向同性腐蚀。
湿法清洗腐蚀简介
3
第一节 湿法清洗
硅片表面沾污 • 沉积在硅片表面的粒子、金属、有机物、湿气
分子和自然氧化膜的一种或几种。 • 有机物遮盖部分硅片表面，使氧化层和与之相
关的沾污难以去除
去除表面的有机沾污
然后再去除颗粒、金属沾污
最后溶解氧化层
2015/12/13
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第一节 湿法清洗
硅片表面沾污杂质的来源和分类
根据污染物的物化性质通常分为颗粒、有机物杂 质、金属污染物三类。
RCA湿法清洗机为国内从事半 导体设备制造多年的苏州华林 科纳半导体设备技术有限公司 制造，广泛应用于半导体行业 硅片清洗、玻璃片清洗、去胶 清洗等工艺。设备制作品质精 良，设备与工艺结合功能全面， 同时充分考虑操作人员操作安 全，具有全面的安全防护措施。
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第一节 湿法清洗
兆声清洗 • 超声波清洗，由于空洞现象，能去除 ≥ 0.4 μm
颗粒。 • 兆声清洗，由于0.8Mhz的加速度作用，能去除
≥ 0.2 μm 颗粒，即使液温下降到40℃也能得到 与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可避 免超声洗硅片产生损伤。
12/13/2015
耗，可使化学液的消耗量减少85%以上。另外，
附加兆声或超声能量后，可大大降低溶液的使
用温度和反应时间，提高溶液的使用寿命，大
幅度降低了生产成本，同时，低浓度化学液对
12/13/人2015 体健康和安全方面都是有好处的。
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第一节 湿法清洗
湿法清洗常用设备简介
用于MEMS生产过程中4、6寸标准硅片RCA标准清洗、氧 化前清洗。具有25片整盒工艺能力。
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
12/13/2015
湿法清洗及湿法腐蚀
腐蚀速率均匀性计算 UNIFORMITY=（ERHIGH - ERLOW）/（ERHIGH + ERLOW）*100%
SELECTIVITY-------选择比是指两种膜的腐蚀速率之比,其计算公式如下: SEL A/B= （E/R A）/（E/R B）
越大。
PROFILE -------剖面形貌：是指在腐蚀后的剖面图形的拓扑结构，它主要影响台阶 覆盖等，为获得满意得剖面形貌，须进行不同性质得处理（如进行等离子体处理 或进行各向同性和各向异性腐蚀的组合）。常见得剖面形貌如下图：
三、湿法清洗
伴随 IC 集成度的提高,硅片表面的洁净度对于获得 IC 器件高性能和高成品率 至关重要。那么对清洗目的与要求就更严格。清洗是为减少沾污,因沾污会影响 器件性能,导致可靠性问题,降低成品率，这就要求在每层的下一步工艺前或下一 层前须进行彻底的清洗。由于有许多可能情形的沾污从而使清洗显得很复杂，下 面就讲一下沾污的种类以及各种去除方法。
C: RESIDUE CLEAN
主要用于去除在腐蚀时产生的付产品的清洗,如 AL 腐蚀后用 ACT-CMI， EKC265 等进行清洗,在钝化后进行清洗等. 清洗前后的 SEM 图片对比如下：
F: SPECIALITY CLEAN
具有特殊功效的清洗：如 FRECKLE 药液用于去除残留的 SI-渣等.
二 基本概念
覆盖
腐蚀是微电子生产中使用实现图形转移的一种工艺，其目标是精确的去除不被 MASK 的材料，如图 1：
腐蚀工艺的基本概念 ：
图1
ETCH RATE (E/R) ------腐蚀速率：是指所定义的膜被去除的速率或去除率，通常 用 Um/MIN，A/MIN 为单位来表示。 E/R UNIFORMITY------ 腐蚀速率均匀性,通常用三种不同方式来表示:
第六讲 湿法腐蚀
Polycrystalline Si Single-Crystal Si (SOI)
Dielectric
Dielectric
Silicon Etching (Anisotropic)
KOH EPW TMAH
EDP/EPW湿法腐蚀系统
EPW腐蚀系统：乙二胺（NH2（CH2）2NH2） E 邻苯二酚（C6H2（OH）2） P 水 W
outline
Si --Anisotropic ----KOH, TMAH, EPW --Isotropic ----HNA SiO2-Glass, PSG --Isotropic ----HF, BHF Si3N4 --Isotropic ----Boiled H3PO4 Example
Etching stop method?
Etch Stops
Often, it is required that one etch a region of silicon and stop on a well defined “etch-stop” that then stops the etch abruptly. There are several etch stop techniques, including concentration-dependent, electrochemical, and dielectric. These etch stops allow one to control the thickness of a microstructure accurately (<1m), and have very uniform and reproducible characteristics
芯片的刻蚀工艺
芯片的刻蚀工艺
芯片的刻蚀工艺是制造芯片过程中的一项关键步骤，用于将薄膜层从芯片表面或者芯片区域刻蚀掉，以形成所需的结构和元件。
刻蚀工艺主要分为湿法刻蚀和干法刻蚀两种。
1. 湿法刻蚀：
湿法刻蚀是通过在蚀刻液中浸泡芯片来溶解薄膜层。
具体步骤包括：
- 准备蚀刻液：根据所需刻蚀的材料种类，选择相应的化学品制备蚀刻液，如酸、碱等。
- 芯片表面处理：在刻蚀前，通常需要先进行表面处理，如去胶、清洗等，以保证刻蚀的质量和效果。
- 蚀刻过程：把芯片浸泡在蚀刻液中，使蚀刻液与薄膜层接触，蚀刻液中的化学物质与薄膜层发生反应，导致薄膜层溶解掉。
蚀刻时间和温度通常根据蚀刻液的配方和需要的蚀刻深度来确定。
2. 干法刻蚀：
干法刻蚀是通过将芯片暴露在含有反应气体的环境中，利用化学反应或物理作用使薄膜层刻蚀。
具体步骤包括：
- 准备反应气体：根据刻蚀材料的需求，选择相应的气体，如氟化氢气体等。
- 芯片表面处理：与湿法刻蚀类似，在刻蚀前需要对芯片表面进行处理，如去胶、清洗等。
- 刻蚀过程：将芯片放置在刻蚀系统中，控制好温度和压力等刻蚀参数，通过引入反应气体和离子束等方式使薄膜层刻蚀。
刻蚀速度和深度通常根据刻蚀参数来控制和调节。
以上是芯片刻蚀工艺的一般步骤和原理，具体的刻蚀工艺流程和参数设定会根据具体的芯片设计和生产工艺而有所差异。
3.湿法刻蚀详解
工艺准备： 1、工装工具准备： 备齐用于工艺生产的PVC手套、口罩、防护眼罩、防 护面罩、防护套袖、防护服、防酸碱手套、防酸碱胶 鞋等。 2、设备准备： 确认设备能正常运行,DI水、压缩空气等压力及流量 正常。确认设定的刻蚀工艺，碱洗工艺和HF腐蚀工 艺名称及参数。 3、工艺洁净管理：穿好净化服，戴口罩，操作时戴 洁净PVC手套。 4、原材料准备： 观察外观是否正常。常见的不合格片包括含缺角、裂 纹、手印、孔洞的硅片等。
工艺原理： Rena Inoxide刻蚀工艺主要包括三部分： 硫酸、硝酸、氢氟酸 氢氧化钾 氢氟酸 本工艺过程中，硝酸将硅片背面和边缘氧化，形成二 氧化硅，氢氟酸与二氧化硅反应生成络合物六氟硅酸， 从而达到刻蚀的目的。 刻蚀之后经过KOH溶液去除硅片表面的多孔硅，并将 从刻蚀槽中携带的未冲洗干净的酸除去。 最后利用HF酸将硅片正面的磷硅玻璃去除。并用DI水 冲洗硅片，最后用压缩空气将硅片表面吹干。
注意事项 （1）生产中的操作必须带手套，佩带口罩，并经常 更换手套，保证生产的清洁。 （2）要随时注意硅片在设备内的传输状况，以免发 生大量卡片现象。如在腐蚀槽发生卡片，可用耐酸 工具对其进行疏导。情况严重时要立即进行Drain Bath操作，将酸液排到TANK中，穿好整套防护装备， 手动取出卡片。 （3）除设备维护，更换药液，使用DI-水喷枪时， 严禁将水流入药液槽。 （4）工艺过程中：定时检查设备运行情况，传输速 度、气体流量等参数以及各槽液位情况。 （5）完工后详细填写完工转交单，要求字迹工整、 各处信息准确无误，与硅片一同转入PECVD工序。 表面合格的硅片才可转入下工序。
湿法刻蚀
工艺目的：通过化学反应腐蚀掉硅片背面及四 周的PN结，以达到正面和背面绝缘的目的，同 时去除正面的磷硅玻璃层。 工艺材料：合格的多晶硅片（扩散后）、 H2SO4（98%，电子级）、HF（40%，电子 级）、KOH（50%,电子级）、HNO3（65%， 电子级）、DI水（大于15 MΩ·cm）、压缩空气 （6 bar，除油，除水，除粉尘）、冷却水（4 bar）等。
半导体湿法腐蚀学习总结
30min
利用浓硫酸对有机物的脱水效果及过氧化氢的强氧化性将光刻胶碳化后生成二氧化碳进行去除
金属后去胶
正胶剥离液
85±5℃
2hours
利用胺类物质对酚类物质的溶解性去除产品表面的光刻胶掩层
酸清洗
H2SO4/H2O=5:1 HF/H2O=1：50
H2SO4：120±5℃ HF: 20±1℃
H2SO4：10min HF: 6min
小结
在这一段时间的车间学习中，已完成了以下任务： 湿法腐蚀的工艺原理及相关控制条件； 湿法腐蚀工位的规范操作要求及注意事项； 产品检验的规格要求； 正在进行的任务： 常见异常情况分析及处理； 腐蚀清洗中各影响因子的对产品的影响大小； 腐蚀清洗中刻蚀速率波动的根本原因； 干法腐蚀工艺原理及相关控制条件； 后续将要进行的任务: 其它工序基本原理及相关控制要求； 其它工序操作规范及注意事项； 产品测试要求及可能影响因素；
工艺原理及条件
工艺条件及原理：
工序名称
药液配比
工艺温度
工艺时间
工艺原理
超声波清洗
NH4OH/H2O2/H2O=0.25/1/5(体积比1.2L/4.8L/24L)
65±5℃
5min
利用超声波空化作用、H2O2强氧化性及氨水挥发性处理硅片表面存在颗粒及有机物，避免对制程造成影响；
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湿法腐蚀学习总结
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主要内容
/CONTENTS
01
学习计划
02
学习内容
03
工艺原理及条件
04
生产前准备
05
生产时要求
06
产品自检
9.2-刻蚀技术-湿法刻蚀
9刻蚀技术—湿法刻蚀19.2 湿法刻蚀湿法腐蚀是化学腐蚀，晶片放在腐蚀液中（或喷淋），通过化学反应去除窗口薄膜，得到晶片表面的薄膜图形。
湿法刻蚀大概可分为三个步骤：①反应物质扩散到被刻蚀薄膜的表面②反应物与被刻蚀薄膜反应③反应后的产物从刻蚀表面扩散到溶液中，并随溶液排出。
湿法腐蚀特点湿法腐蚀工艺简单，无需复杂设备保真度差，腐蚀为各向同性，A=0，图形分辨率低 选择比高均匀性好清洁性较差湿法刻蚀参数参数说明控制难度浓度溶液浓度，溶液各成份的比例最难控制，因为槽内的溶液的浓度会随着反应的进行而变化时间硅片浸在湿法化学刻蚀槽中的时间相对容易温度湿法化学刻蚀槽的温度相对容易搅动溶液的搅动适当控制有一定难度相对容易批数为了减少颗粒并确保适当的浓度强度，一定批次后必须更换溶液9.2.1 硅的湿法腐蚀各向同性腐蚀Si+HNO3+6HF → H2SiF6+HNO2+H2O+H2硅的各向异性腐蚀技术 各向异性(Anisotropy)腐蚀液通常对单晶硅(111)面的腐蚀速率与(100)面的腐蚀速率之比很大（1：400）； 各向异性腐蚀Si+2KOH+H2O →K2SiO3+H2O各向异性腐蚀液腐蚀液：无机腐蚀液：KOH, NaOH, LiOH, NHOH等；4有机腐蚀液：EPW、TMAH和联胺等。
常用体硅腐蚀液：氢氧化钾(KOH)系列溶液；EPW(E：乙二胺，P：邻苯二酚，W：水)系列溶液。
硅以及硅化合物的典型腐蚀速率9.2.2 二氧化硅的湿法腐蚀262262SiO HF SiF H O H +→++HFNH F NH +↔34影响刻蚀质量的因素主要有：①黏附性光刻胶与SiO 2表面黏附良好，是保证刻蚀质量的重要条件②二氧化硅的性质③二氧化硅中的杂质④刻蚀温度⑤刻蚀时间9.2.3 氮化硅的湿法腐蚀•加热180℃的H 3PO 4溶液或沸腾HF 刻蚀Si 3N 4•刻蚀速率与Si 3N 4的生长方式有关9.2.4 铝的湿法腐蚀3 23222Al 6HNO Al O 3H O 6NO +→++233442Al O 2H PO 2AlPO 3H O+→+9.2.5 铬的湿法腐蚀1、酸性硫酸高铈刻蚀4224324326()3()()Cr Ce SO Ce SO Cr SO +→+2、碱性高锰酸钾刻蚀42424226283324KMnO Cr NaOH K MnO Na MnO NaCrO H O++→+++3、酸性锌接触刻蚀()2424232Cr 3H SO Cr SO 3H +→+↑42242442424()CeOSO +H SO CeOSO 3Ce()SO Ce SO H O H O OH H +→+→↓+硫酸高铈易水解9.2.6 湿法刻蚀设备湿法刻蚀工艺的设备主要由刻蚀槽、水洗糟和干燥槽构成。
湿法清洗和蚀刻化学品简单资料
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SC1
Components: NH4OH:H2O2:H2O=1:2:$ Temperature: 30C
NH4OH:H2O2::H2O=1:2:50 Function: Particle removal NH4OH:H2O2::H2O=1:2:30 Function: PR removal
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BOE etch Polymer residue
metal
metal
•dielectric
There is some Polymer residue after etch ,so Polymer residue needs to be removed with metal and dielectric not been affected .
There is a thin Oxide layer on the surface of SiN ,so need to remove this Oxide layer with HF before SiN etch.
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Electrical repulsion mechanism
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SC2
Components: HCl:H2O2:H2O=1:1:50 Temperature: 30C Function: metal contamination removal Mechanism : SC2 provides a low pH environment. Alkaline ions (Na, K, Li metals), hydroxide of Al, Mg, Fe, Zn (insoluble in NH4OH SC1), and residual trace metal (Au/Cu not completely desorbed by SC1) will be dissolved in SC2.
第4讲 清洗与湿法腐蚀
硅湿法腐蚀-单晶硅特性
硅湿法腐蚀-单晶硅特性
硅湿法腐蚀-单晶硅特性
• (abc) is any plane perpendicular to the [abc] vector • [abc] in a cubic crystal is just a direction vector • (…)/[…] indicate a specific plane/direction • {…}/<…> indicate equivalent planes/direction Angles between directions can be determined by scalar product: the angle between [abc] and [xyz] is given by ax+by+cz = |(a,b,c)|×|(x,y,z)|×cos(theta)
标准清洗-去除有机物清洗技术
硫酸＋双氧水(Piranha) 在进行RCA清洗之前，若是硅片表面沾附有机物污染， 会造成疏水 性（ hydrophobic ）表面，使后续的 RCA 清洗步骤效率降低。有机 物污染可藉由H2SO4/H2O2 (硫酸/双氧水)按4:1比例的混合液加温至 120-130 ℃去除。硫酸可以造成有机物使脱水而碳化，而双氧水可 将碳化产物氧化成一氧化碳或二氧化碳气体。
标准清洗-污染来源
污染物主要来源于以下几个方面 硅片盒 硅片操作 工艺设备 空气 衣服 电荷积聚 分为以下五类 颗粒污染 金属杂质 有机物污染 原生氧化层 静电电荷
光刻胶或其它有机物 家具 金属腐蚀 溶剂和化学试剂 操作人员
标准清洗-污染来源
颗粒污染
在半导体制造中，可以接受的颗粒尺寸应该小于最小器件特征 尺寸的一半。对于64-k的DRAM器件，可以忍受0.25um直径的 颗粒，但对于 4-M的DRAM器件, 只能容许 0.05um直径的颗 粒污染。 典型颗粒的直径:
湿法清洗及腐蚀工艺
湿法清洗及湿法腐蚀目录一：简介二：基本概念三：湿法清洗四：湿法腐蚀五：湿法去胶六：在线湿法设备及湿法腐蚀异常简介七．常见工艺要求和异常一：简介众所周知，湿法腐蚀和湿法清洗在很早以前就已在半导体生产上被广泛接受和使用，许多湿法工艺显示了其优越的性能。
伴随IC集成度的提高,硅片表面的洁净度对于获得IC器件高性能和高成品率至关重要, 硅片清洗也显得尤为重要.湿法腐蚀是一种半导体生产中实现图形转移的工艺,由于其高产出,低成本,高可靠性以及有很高的选择比仍被广泛应用.二 基本概念腐蚀是微电子生产中使用实现图形转移的一种工艺，其目标是精确的去除不被MASK 覆盖 的材料，如图1：图 1腐蚀工艺的基本概念 ：E T C H R A T E (E /R ) ------腐蚀速率：是指所定义的膜被去除的速率或去除率，通常用Um/MIN ，A/MIN 为单位来表示。
E /R U N IF O R M I T Y ------ 腐蚀速率均匀性,通常用三种不同方式来表示:U N I F O R M I T Y A C R O S S T H E W A F E RW A F E R T O W A F E RL O T T O L O T腐蚀速率均匀性计算U N I F O R M I T Y =（E R H I G H - E R L O W ）/（E R H I G H + E R L O W ）*100% S E L E C T I V I T Y -------选择比是指两种膜的腐蚀速率之比,其计算公式如下:S E L A /B = （E /R A ）/（E /R B ）选择比反映腐蚀过程中对另一种材料（光刻胶或衬底）的影响，在腐蚀工艺中必须特别注意SEL ，这是实现腐蚀工艺的首要条件。
G o o d s e l e c t i v i t y P o o r s e l e c t i v i t y (U n d e r c u t )I S O T R O P Y -------各向同性：腐蚀时在各个方向上具有相同的腐蚀速率；如湿法腐蚀就是各向同性腐蚀。
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BOE (Buffered Oxide Etch)
NH4F used as buffer agent , F - ion supplier,so the F- concentration keeps stable ,that means the Etch rate keeps stable.
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SC1
Components: NH4OH:H2O2:H2O=1:2:$ Temperature: 30C
NH4OH:H2O2::H2O=1:2:50 Function: Particle removal NH4OH:H2O2::H2O=1:2:30 Function: PR removal
Electrical repulsion mechanism
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SC2
Components: HCl:H2O2:H2O=1:1:50 Temperature: 30C Function: metal contamination removal Mechanism : SC2 provides a low pH environment. Alkaline ions (Na, K, Li metals), hydroxide of Al, Mg, Fe, Zn (insoluble in NH4OH SC1), and residual trace metal (Au/Cu not completely desorbed by SC1) will be dissolved in SC2.
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BOE etch Polymer residue
metal
metal
•dielectric
There is some Polymer residue after etch ,so Polymer residue needs to be removed with metal and dielectric not been affected .
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H3PO4 (Phosphoric Acid)
Components: H3PO4 Temperature: 160C Function: Nitride strip, ER = 50 A/min Mechanism:Si3N4 + 6H2O --------> 4NH3
3SiO2 +
(H3POe often added to improve wetting, based on the capillary mechanism.
Benefit compared to DHF: 1) Low selectivity oxide etch for DRAM contact pre-clean 2) Prevent photo resist liftoff for KV, Dual gate process
WET ETCH &CLEAN Chemical
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Differences between 49%HF, HF(50:1) ,DHF(100:1) The Etch rate: 49%HF >HF(50:1)>DHF(100:1) on the same condition to the same material . In Backside etch , 49%HF is used to etch the nitride on the back side deposited at Diffusion ,which is much thick ,about 1600A. DHF (100:1) Etch rate is the lowest among the three chemicals,so it is used to preclean ,that is to etch a very thin oxide layer. As to oxide etch , HF(50:1) etch rate is in a reasonable range ,so it is suitable to etch oxide layer completely and safely.
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SC1 to remove Particle Mechanism: oxidation and electrical repulsion
Oxidation
Dissolutio n
Surfac e etching
Electrical repulsion
Oxidation mechanism
There is a thin Oxide layer on the surface of SiN ,so need to remove this Oxide layer with HF before SiN etch.
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