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：5.59L HNO3 + 0.134L HF + 2.27L H2O

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：EKC265 65℃

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HEAT ON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TIME RUN，并不断搅动，到时间后按TIME RUN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TIME RUN键，到时间后按TIME STOP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HEAT OFF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，DI water 冲洗，注满，排空5次。

3) 将石英槽注满DI water，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

1.1 HF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。