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_湿法清洗及湿法腐蚀工艺-王永刚

_湿法清洗及湿法腐蚀工艺-王永刚
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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 I F 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 R

W A F E R T O W A F E R

L 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。具体如下图:

A N I S O T R O P Y -------各向异性:腐蚀速率在纵向和横向上具有不同的腐蚀,一般纵向速率远大于横向速率;如干法腐蚀大多数是各向异性腐蚀。具体如下图:

A N I S O T R O P Y C D (C D L O S S )----条宽(条宽损失):腐蚀对图形条宽的影响。

C D L O S S = P H O T O C D --F I N A L C D

L O A D I N G E F F E C T ------ 负载效应:E/R 依赖于暴露的被腐蚀面积总量的一种现象,叫负载效应,一般在干法腐蚀工艺中较常用到。这包括两个方面A )E/R 取决于在腔体中的硅片数,在这种情况下,由于腐蚀性粒子的消耗,其总体E/R 会变慢。B )另一种是取决于单一硅片表面被腐蚀的面积。但须注意被腐蚀的面积会随工艺的进程而有所变化。

O V E R E T C H ------ 过腐蚀:是指在正常腐蚀量的基础上增加的腐蚀量,一般用来保证腐蚀结果,但过量的过腐蚀也将造成异常(如CD 偏小,OXIDE LOSS 大等)。

CONTACT ANGLE-----接触角:是衡量表面张力的一种参数,表面张力越大,接触角越大。

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。

沾污源及其检测 

两类主要的沾污源为颗粒和膜,随器件尺寸的缩小,由颗粒所导致的缺陷数就增加,因此对清洗的要求就越来越高。有时膜沾污会变成颗粒沾污。

1: 颗粒

颗粒源主要包括: 硅晶尘埃,石英尘埃,灰尘,从净化间外带来的颗粒,工艺设备,净化服中的纤维丝,以及硅片表面掉下来的胶块,DI WATER中的细菌等,随特征尺寸的缩小,颗粒的大小会使缺陷上升,从而影响电路的成品率。

2: 薄膜型 

硅片表面的另一种沾污源是膜沾污源,主要有油膜,药液残留,显影液,金属膜,有时膜可能会变成颗粒。

无论是化学清洗或湿法去胶工艺常被用来去除膜沾污同样也能去除颗粒,针对不同的沾污情况,采用分离的清洗程序各自去除,不仅是化学试剂的清洗还是颗粒清洗工艺,均是为获得一个洁净的硅片表面。但提醒一下,如能去除沾污源是最有效的,虽然在当前工艺步能去除沾污,但必须保证在后续工艺中不被重新沾污.

清洗的种类及其机理 

1:擦片(包括超声擦片及高压喷淋和机械擦片相结合)

超声擦片是让硅片浸没在带有超声或兆声的药液中,在超声的作用下药液中产生微小的泡,泡破裂产生冲击波,冲击硅片表面,使硅片表面的颗粒离去或松动,为防止脱离下来的颗粒再次沾污及重新沉积在硅片表面,脱落下来的颗粒必须被带走,常采用溢流和过滤的方法。

高压喷淋和机械毛刷擦片常用于抛光工艺后,及金属化,CVD外延等工艺前,毛刷擦片是利用一转旋的毛刷通过刷洗硅片表面(实际不于硅片直接接确),通过类似于溶剂的一种分离动作达到清洗的目的.

2:溅射前自然氧化层的清洗(稀HF清洗) 

当硅材料暴露在空气中时会产生SIO2膜,被称为自然氧化层,这些物质会对后续工艺产生严重的影响,如接确电阻,溅射时影响接口结合力,因此在溅射前须对自然氧化层进行清洗(一般用稀HF进行漂洗)。一般其浓度为HF:H2O=1:10—1:100。

3:化学清洗(主要是RCA 清洗及SH清洗和HF LAST 清洗)

A: RCA清洗(两步工艺 SC-1, SC-2)

主要是对SI和SIO2在高温作业前的清洗,如氧化,扩散,外延或合金工序前。

SC-1 组分:DI WATER + H2O2(30%)+ NH4OH(29%)

主要去除硅片表面的颗粒,有机物以及金属杂质

SC-2 组分:DI WATER + H2O2(30%)+ HCL(37%)

主要去除硅片表面的原子和离子杂质沾污,SC-2不腐蚀SI和SIO2,但重新沉积在硅片表面的颗粒无法用SC-2去除。

典型的组分及工艺条件如下表:

Ratio(by Vol.) Constituents Temp Time Purpose of Clean

SC-1 5:1:1—5:1:0.25 DI

water:30%H2

O2:29%NH4O

H 75℃5Min 去除硅片表面的颗粒,有

机物以及金属杂质

SC-2 6:1:1 DI

water:30%H2

O2:37%HCL 80℃5-10Min 去除碱离子,硅片表面的

金属原子和难溶金属氧

化物等

清洗步骤: 

1:预清洗: 如有胶,则先去胶,然后用DI WATER进行冲洗;

2:去除有机残留及某些金属: 使用SC-1大约75-80C 10-15MIN;

3:去除第2步形成的氧化膜: 在稀HF中漂20-30SEC,直接进入4;

4:去除残留的金属原子及离子: 使用 SC-2 75-80C,10-15MIN

5:甩干片子,通热N2保存.

在清洗中,化学试剂的纯度是非常重要的,同时由于H2O2很容易分解,所以如在腐蚀槽中进行清洗时须经常加入新的H2O2。SC-1药液以很低的速率腐蚀SI,这会使硅片表面微毛从而更易去除颗粒。当前,对SC-1药液的组分进行了优化,降低NH4OH的浓度,会使去除颗粒的效果提高。 

B: Piranha Clean 

是指H2SO4及H2O2的混和液(98%H2SO4:30%H2O2 ==10:14:1) ,已被半导体工业长时间广泛使用,在H2SO4中加入H2O2有去除再次沉积在硅片上的颗粒,实现更有效的清洗,它主要用于去胶,去除有机残留,以及METAL 前的各层清洗,一般清洗时间为3-5MIN.

当使用腐蚀槽进行清洗时有几个重要的因素需要考虑:

a):在H2SO4中加入H2O2是一个很强的放热反应,加入H2O2会使槽温升至90℃左右。

b):槽子的清洗效率可以在硅片进入腐蚀槽时用肉眼观察到,由于H2SO4和有机物反应时在H2O2的强氧化作用下生成H2O和CO2,会在硅片表面出现雾,如效率好时在硅片进入槽子几秒内出现雾。

c):H2O2在高温下易分解生成H2O和O2,此分解影响H2SO4的浓度和降低槽子的去胶效率,因此定期的加入(补充)H2O2是十分必要的。

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.

常用于清洗的药液:

H2O2, Dilute HF , NH4OH , NH4F, H2SO4 , HCL ,Speciality Etchant EKC265,DMF ,ACT-CMI

四、湿法腐蚀

湿法腐蚀工艺由于其低成本,高产出,高可靠性以及其优良的选择比是其优点而仍被广泛接受和使用。基本上是各向同性,因此他们腐蚀后的尺寸要比定义的尺寸小,须在版上加一定量的BIAS.因此主要适用于大尺寸条宽的器件生产.同时现有的湿法腐蚀设备正朝着以下方向发展:1)自动化,2)在微处理器控制下提高在腐蚀状态下的重复性,以帮助工艺工程师提供更良好的控制,阻止人为因素的影响。3)点控制过滤控制,以减小腐蚀过程中缺陷的产生,4)自动喷淋设备的开发。所有这些,都使湿法腐蚀有一个更美好的前景。与此同时,湿法腐蚀尤其不利的一面。其主要缺点有:

A: 腐蚀液及DI WATER的成本比干法腐蚀用气体成本高;

B: 在处理化学药液时给人带来安全问题; 

C: 光刻胶的黏附性问题

D: 有气体产生以及不彻底的腐蚀及均匀性差等问题

E: 排风问题

湿法腐蚀机理 

湿法腐蚀的产生一般可分为3步:

1: 反应物(指化学药剂)扩散到反应表面

2: 实际反应(化学反应)

3:反应生成物通过扩散脱离反应表面

在实际应用中,湿法腐蚀通常用来在SI衬底或簿膜上生成一定的图形,光刻版是典型的被用于覆盖所期望的表面区域防止被腐蚀液腐蚀掉,而光刻版在腐蚀后常被去掉,因此在线择湿法腐蚀工艺时,必须线择腐蚀液,合适的形成版的材料(光刻胶)必须具有良好的抗腐蚀能力,良好的完整覆盖特性,光刻胶常被用来作为版层材料,但有时边缘的黏附性差,常采用HMDS 以增强其黏附性。

湿法腐蚀反应时可能存在多种反应机理,许多反应是一种或多种反应共同作用的结果。最简单的一种是在溶液中溶解。

影响湿法腐蚀的因素

湿法腐蚀质量的好坏,取决于多种因素,主要的影响因素有: 

1: 掩膜材料(主要指光刻胶):

显影不清和曝光强度不够,会使显影时留有残胶,通常会使腐蚀不净。

2:须腐蚀膜的类型(指如SIO2,POLY , SILICON等)

3:腐蚀速率:腐蚀速率的变化会使腐蚀效果发生改变,经常会导致腐蚀不净或严重过腐蚀,从而造成异常,影响腐蚀速率的因素可见下面的影响因素。

4:浸润与否:由于在湿法腐蚀时由于腐蚀液与膜间存在表面张力,从而使腐蚀液难于到达或进入被腐蚀表面和孔,难于实现腐蚀的目的。大多数情况下,为减小表面张力的影响,会在腐蚀槽中加入一定量的浸润。

影响E/R的因素: 

1: 腐蚀槽的温度

2: 膜的类型(如SIO2,POLY , SILICON等)

3: 晶向 <111> <100>

4: 膜的形成(是热生长形成或掺杂形成)

5: 膜的密度(THERMAL OR LTO)

6: 腐蚀时的作业方式(喷淋,浸没或是旋转)

7: 药液成分的变化 

8: 腐蚀时有无搅动或对流等

所有上述因素均是查找异常原因的因素,同时膜的掺杂类型及含量也影响E/R,因为外加的掺杂剂改变了膜的密度,例如掺P的氧化层比热氧化层E/R快得多,而掺B的氧化层要慢得多.下图显示了掺P的CVD SIO2与热氧化OXIDE 在BOE中的不同的腐蚀速率对比。

湿法腐蚀种类及所用药液 

1: SIO2腐蚀:

湿法腐蚀SIO2在微电子技术应用中通常是用HF来实现,其反应方程式为:

SIO2+6HF----àH2 +SIF6+2H2O

一般HF浓度为49%,此反应对于控制来说太快,因此常采用缓冲HF来替代(BOE或BHF),加入NH4F,可以减少F-的分解,从而使反应更稳定,而且非缓冲HF对胶和接口产生不良影响. 有资料表明,BHF中NH4F的浓度过大而会严重影响其E/R 的均匀性及E/R线性。同时研究表明,在低温下生成固态的NH4HF2,这些固态物质能产生颗粒并导致药液组分的变化,当NH4F含量(重量比)为15%时,能有效的解决此问题。在腐蚀SIO2时,为了适应不同的工艺要求(如去除SIO2的膜厚,为更好的控制E/R),可以选择不同的HF浓度配比及工艺条件进行腐蚀。 2:SI 腐蚀:

不管单晶硅和多晶硅,都能被HNO3和HF的混和液腐蚀掉,反应最初是由HNO3在表面形成一层SIO2,然后被HF溶解掉,其反应方程式为:

SI + HNO3 + 6HF----àH2SIO6 + HNO2 + H2 + H2O

常把CH3COOH作为缓冲溶剂,因可以减少HNO3的分解以提高HNO3的浓度.

3:SIN腐蚀 

SIN可被沸腾(160C左右)的85%的H3PO4溶液所腐蚀,然而胶常被去掉,因此有时采用SIO2作为掩蔽层来对SIN进行腐蚀,SIO2图形有光刻胶形成,然后去胶,接下来进行H3PO4对SIN 腐蚀.

我们一般是在场氧化后进行SIN的全剥,由于是在高温下进行了氧化,因此在SIN表面有一层SINO层, 此层不溶于H3PO4而溶于HF,因此在进H3PO4槽时必须先进HF槽以去除SINO膜,然后进行SIN的全剥.

4: AL 腐蚀 

湿法AL 及AL 合金腐蚀常在加热的H3PO4+HNO3+ CH3COOH及水的混合液中进行,温度大约是35C—45C,典型的组分为: 80%H3PO4 +5%HNO3+5%CH3COOH+10% H2O,其E/R常受到诸多因素的影响,如温度,药液组分,AL膜的纯度以及合金组分等.

反应式如下:

HNO3 + AL + H3PO4 –>AL2O3+H2O+ H2

在反应时会产生H2,当H2附在AL 表面时会阻碍反应,因此在腐蚀时加入鼓泡以减小此问题,由于H2及其它问题,如溅射时的沾污及自然氧化层的影响,一般在腐蚀时假如10—50%的过腐蚀量以确保能完全腐蚀干净.湿法AL 腐蚀也常单用80%的H3PO4进行腐蚀.

5: TI 腐蚀 

TI腐蚀常在SALICIDE工艺中应用,由于TI与SI 形成的TISI不易被H3PO4腐蚀,而TI能被H3PO4所腐蚀掉,这样在源漏处的TI被保留下来,以减小源漏处的方块电阻.

6:TIW腐蚀

在TELCOM工艺中,为增加薄膜电阻的稳定性,须在SICR薄膜上长一层TIW,在TIW腐蚀中采用常温的H2O2进行腐蚀。采用的工艺条件是在室温下腐蚀30MIN。

湿法腐蚀注意事项 

由于湿法腐蚀的特性,在对不同的材料进行腐蚀时必须选择相应的腐蚀药液和工艺条件,在开发湿法腐蚀和清洗菜单时必须注意此药液对硅片上其它膜层和材料的影响,同时必须考虑湿法腐蚀特性所带来的一些其它问题。

1:AL 及AL以后的片子的去胶不能进SH槽;

2:湿法氧化物腐蚀前必须进行充分的浸润;

3: TIW腐蚀流水后不甩干直接去胶; 4:须做先行的片子根据先行结果适当调整腐蚀时间; 5:对湿法氧化物腐蚀检查,原则上检查膜厚最厚且小图形处和大块

被腐蚀区域应保证干净;

6:对湿法AL腐蚀检查,主要检查小图形及横跨台阶的AL条是否有

残AL 及AL 条缺口严重和断AL 现象;

7: 对TIW腐蚀主要检查TIW边缘是否有残留; 

8: 所有腐蚀时间加参考的均仅供参考, E/R及膜厚正常的情况下,可

按参考时间作业,在E/R和膜厚变化较大时,可适当调整腐蚀时间;

五、湿法去胶种类

 

在许多步工艺后有去胶工艺,包括干湿法腐蚀和离子注入后或光刻有误须返工的圆片.去胶的目的是快速有效的去胶而不影响下面的各层材料,在生产及技术上去胶工艺并不单一.去胶工艺主要分为干法和湿法去胶.本次主要讲述湿法去胶.

湿法去胶又可分为:

1: 有机去胶

有机去胶是通过拆散胶层结构而达到去胶的目的.但其限制性较大,象常用的药液有DMF,ACT,EKC等.

2: 非有机去胶 

目前常用的是H2SO4与H2O2加热到120-140C左右,其强氧化性使胶中的C氧化成CO2,并生产H2O.值得一提的是,此类去胶常用在无金属层上,也就是说在AL及AL 以后层次的去胶不能用此类去胶,此类去胶也常用在干法去胶后加一步湿法去胶(主要是大剂量注入和较差的干法去胶后.

3: 干法去胶

干法去胶是利用O2等离子体进行去胶,具体在干法腐蚀中讲述.

4: 去胶未净后的处理方法: 

如检查去胶未净,常用的方法是继续去胶或用以下两中方法去胶

A: 使用稀HF进行漂洗,然后流水甩干;

B: 使用H2O:H2O2:NH4OH=7:3:3清洗10-20NIN,然后流水甩干.

在线的一般的去胶工艺组合有:

6”去胶工艺模块

常规工艺流程的去胶工艺模块

注入剂量去胶工艺去胶菜单备注

E13及E13以下剂

湿法去胶SCP-2 S/P10min

E14剂量干法去胶+湿法去

胶A1000 “A” +SCP-2

S/P10min

部分产品的场注入可

只用湿法去胶;

E15剂量干法去胶+湿法去

胶+湿法漂洗A1000 “A” +SCP-2 S/P10min + WE99

E16剂量干法去胶+湿法去

胶+湿法漂洗A1000 “BA” +SCP-2 S/P10min + WE99

WET ETCH 湿法去胶SCP-2 S/P10MIN

PLASMA ETCH 干法去胶+湿法去

胶A1000 “A” +SCP-2 S/P10min

六、在线湿法设备与常见工艺异常

设备 所用药液 适用工艺

T-11 BHF 7:1 P-WELL ,N+ BACK ETCH T-14 BHF 7:1

GW W1 ETCH

T-16 AL ETCHANT TELCOM AL ETCH T-18 H2O2 TIW ETCH

S12 DMF

AL & CAPS 后清洗 S13 DMF+ISO 有机湿法去胶 SH(有) H2SO4+H2O2 湿法去胶

SH(无) H2SO4+H2O2 湿法去胶,湿法清洗 5” 湿法 设备

5” SCRUB H2O

钝化前擦片

SCP-1 HF+H3PO4 场氧后SIN 全剥 SCP-2 H2SO4+H2O2 湿法去胶

SCP-3 DILUTE HF 湿法SIO2腐蚀及清洗

SCP-4 BHF ,EG+BHF MG 产品W1腐蚀及AL 前后清洗 SCP-5 H3PO4

SALICIDE 工艺TI 腐蚀

MEGA NH4OH+ H2O2 湿法清洗(擦片后及假片清洗) SCRUB H2O

擦片

FSI NH4OH ,HCL ,H2O2,H2SO4 ETC 。

进炉管前湿法清洗

SST ACT-CMI , EKC270 AL 及PAD 后湿法清洗及去POLYMER 6” 湿法 设备

七.常见工艺要求和异常S I O2E T C H P R O C E S S

工艺要求:腐蚀干净,无氧化层残余;

侵蚀正常,无过侵蚀;

无尖角,无局部侵蚀严重现象;

无脱胶,浮胶;

常见异常:过侵蚀;

有尖角,局部侵蚀严重;

图形发花,有残余;

脱胶,浮胶;

N+区域染色

具体的异常图片如下:

GW有尖角,局部侵蚀严重 GW图形发花

GW 过侵蚀

脱胶,浮胶 GW 正常图形

N+区域染色局部侵蚀严重

GW 腐蚀返工后所致AL条翘曲

T I W E T C H P R O C E S S工艺要求:图形线条清晰整齐;

图形内无残余T I W;

T I W图形边缘无残余物;

常见异常:T I W残余;去胶不净;

具体的异常图片如下:

去胶不净

湿法A L E T C H P R O C E S S工艺要求:去胶不净;A L腐蚀干净;

A L条边缘整齐,不毛糙,无明显变瘦区域;

A L条宽正常,

A L去胶干净,

常见异常:A L残余;A L条细;断A L;残胶;

A L C D异常

具体的异常图片如下:

A L条细;断A L

A L拱起T I W区域残留S I渣属正常

湿法S I N全剥

工艺要求:表面清洁,无沾污痕迹;无划伤。

SIN完全剥去,背面呈现“硅面”,无小块残留物。

常见异常:图形内有腐蚀残留物,线条不清晰。

图形内有腐蚀残留物,线条不清晰

 

 

 

参考资料: 

1. Handbook of Semiconductor Wafer Clean Technology 

2. Arch Information Bulletin 

3. Principle of Wet Chemical Processing in ULSI Microfabrication 4. A Proven Sub-Micro Photoresist Stripper Solution For Post Metal And VIA Hole Processes. 

5. Olin Hunt Microelectronics Group Handbook 

6. An Integrated Wet Chemical Etch –Strip-Clean Sequence 

7. Brush Scrubbing Emerges As Future Wafer –Cleaning Technology

湿法刻蚀毕业论文

苏州市职业大学 毕业设计(论文)说明书 设计(论文)题目太阳能电池片湿刻蚀的应用系电子信息工程系专业班级08电气2 姓名李华宁 学号087301218 指导教师孙洪 年月日

太阳能电池片湿刻蚀的应用 摘要 湿刻就是湿法刻蚀,它是一种刻蚀方法,主要在较为平整的膜面上刻出绒面,从而增加光程,减少光的反射,刻蚀可用稀释的盐酸等。湿法刻蚀是将刻蚀材料浸泡在腐蚀液内进行腐蚀的技术。它是一种纯化学刻蚀,具有优良的选择性,刻蚀完当前薄膜就会停止,而不会损坏下面一层其他材料的薄膜。着重研究各种化学品的流量对电池片刻蚀深度的影响。首先查看各种资料,掌握本课题相关的知识:通过对氢氟酸,硝酸,盐酸,氢氧化钠等化学品流量,温度,湿度等对太阳能电池片的影响。通过技术软件分析,优化工艺参数,得到最优参数。 关键词:湿法刻蚀;腐蚀;流量;太阳能电池

Solar cell wet etching application Abstract Wet carved is wet etching, it is a kind of etching method, mainly in the relatively flat membrane surface, thereby increasing suede carving out process, reduce light light reflection, etching available dilute hydrochloric acid etc. Wet etching is will etching materials soaked in a mordant within the corrosion of technology. It is a kind of pure chemical etching, has excellent selectivity, etching the current film will cease, and won't damaged following a layer of film to other materials. Research on various chemicals to the flow the influence of battery piece etching depth. First check all kinds of material, grasps this topic relevant knowledge: by hydrofluoric acid, nitric acid, hydrochloric acid, sodium hydroxide etc chemicals flow, temperature, humidity and so on the influence of solar cell. Through technology software analysis, optimization of process parameters, obtain optimal parameters. Keyword:wet etching; Corrosion; Flow; Solar battery

单晶硅片从切片到抛光清洗的工艺流程

一、硅片生产主要制造流程如下: 切片→倒角→磨片→磨检→CP→CVD→ML→最终洗净→终检→仓入 二、硅片生产制造流程作业实习 1.硅棒粘接:用粘接剂对硅棒和碳板进行粘接,以利于牢固的 固定在切割机上和方位角的确定。 2.切片(Slice):主要利用内圆切割机或线切割机进行切割,以 获得达到其加工要求的厚度,X、Y方向角,曲翘度的薄硅片。 3.面方位测定:利用X射线光机对所加工出的硅片或线切割前 要加工的硅棒测定其X、Y方位角,以保证所加工的硅片的X、 Y方位角符合产品加工要求。 4.倒角前清洗:主要利用热碱溶液和超声波对已切成的硅片进 行表面清洗,以去除硅片表面的粘接剂、有机物和硅粉等。 5.倒角(BV):利用不同的砥石形状和粒度来加工出符合加工要 求的倒角幅值、倒角角度等,以减少后续加工过程中可能产 生的崩边、晶格缺陷、处延生长和涂胶工艺中所造成的表面 层的厚度不均匀分布。 6.厚度分类:为后续的磨片加工工艺提供厚度相对均匀的硅片 分类,防止磨片中的厚度不均匀所造成的碎片等。 7.磨片(Lapping):去除切片过程中所产生的切痕和表面损伤

层,同时获得厚度均匀一致的硅片。 8.磨片清洗:去除磨片过程中硅片表面的研磨剂等。 9.磨片检查:钠光灯下检查由于前段工艺所造成的各类失效模 式,如裂纹、划伤、倒角不良等。 10.ADE测量:测量硅片的厚度、曲翘度、TTV、TIR、FPD等。 11.激光刻字:按照客户要求对硅片进行刻字。 12.研磨最终清洗:去除硅片表面的有机物和颗粒。 13.扩大镜检查:查看倒角有无不良和其它不良模式。 14.CP前洗:去除硅片表面的有机物和颗粒。 15.CP(Chemical Polishing):采用HNO3+HF+CH3COOH溶液腐蚀去 除31um厚度,可有效去除表面损伤层和提高表面光泽度。 16.CP后洗:用碱和酸分别去除有机物和金属离子。 17.CP检查:在荧光灯和聚光灯下检查表面有无缺陷和洗污,以 及电阻率、PN判定和厚度的测量分类。 18.DK(Donar Killer):利用退火处理使氧原子聚为基团,以稳 定电阻率。 19.IG(Intrinsic Gettering):利用退火处理使氧原子形成二次 缺陷以吸附表面金属杂质。 20.BSD(Back Side Damage):利用背部损伤层来吸附金属杂质。 21.CVD前洗:去除有机物和颗粒。 22.LP-CVD(Low Pressure Chemical Vapor Deposition):高温分 解SiH4外延出多晶硅达到增强型的外吸杂。

【生产管理】MEMS湿法腐蚀工艺和过程(DOC 99页)

MEMS湿法腐蚀工艺和过程(DOC 99页) 部门: xxx 时间: xxx 制作人:xxx 整理范文,仅供参考,勿作商业用途

第8章 MEMS湿法腐蚀工艺和过程 David W. Burns 摘要:通过光刻胶或硬掩膜窗口进行的湿法化学腐蚀在MEMS器件制造的许多工艺过程中大量存在。本章针对400多种衬底和淀积薄膜的组合介绍了800多种湿法腐蚀配方, 着重介绍了在大学和工业界超净间中常见的实验室用化学品。另外给出了600多个有关选择或开发制造MEMS器件的新配方的文献。也给出了近40个内部整合的材料和腐蚀特性的图表,方便读者迅速寻找和比较这些配方。有关目标材料和腐蚀特性的缩略语为方便比较都进行了统一。腐蚀速率和对其他材料的腐蚀选择性也给出了。除了重点讨论在MEMS领域常用的硅和其他常用材料外,III-V化合物半导体和更新的材料也有涉及。 本章讨论主题涉及湿法腐蚀原理与过程;整合湿法腐蚀步骤的工艺方法;湿法腐蚀过程的评估和开发及侧重安全的设备和向代工厂转移的预期;氧化物,氮化物,硅,多晶硅,和锗各向同性腐蚀;标准金属腐蚀;非标准绝缘介质,半导体和金属腐蚀;光刻胶去除和硅片清洗步骤;硅化物腐蚀;塑料和聚合物刻蚀;硅各向异性刻腐蚀,体硅和锗硅自停止腐蚀;电化学腐蚀和自停止;光助腐蚀和自停止;薄膜自停止腐蚀;牺牲层去除;多孔硅形成;用于失效分析的层显;缺陷判定;针对湿法化学腐蚀的工艺和过程,给出了几个实际的案例。对器件设计人员和工艺研发人员,本章提供了一个实际和有价值的指导,以选择或发展一个对许多类型MEMS和集成MEMS器件的腐蚀。 D.W.Burns Burns Engineering, San Jose, CA, USA e-mail:dwburns@https://www.wendangku.net/doc/3112169198.html, 8.1引言

半导体IC清洗技术

半导体IC清洗技术 李仁 (中国电子科技集团公司第四十五研究所,北京 101601) 摘要:介绍了半导体IC制程中存在的各种污染物类型及其对IC制程的影响和各种污染物的去除方法, 并对湿法和干法清洗的特点及去除效果进行了分析比较。 关键词:湿法清洗;RCA清洗;稀释化学法;IMEC清洗法;单晶片清洗;干法清洗 中图分类号:TN305.97 文献标识码:B 文章编号:1003-353X(2003)09-0044-04 1前言 半导体IC制程主要以20世纪50年代以后发明的四项基础工艺(离子注入、扩散、外延生长及光刻)为基础逐渐发展起来,由于集成电路内各元件及连线相当微细,因此制造过程中,如果遭到尘粒、金属的污染,很容易造成晶片内电路功能的损坏,形成短路或断路等,导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外,集成电路制造步骤如高温扩散、离子植入前等均需要进行湿法清洗或干法清洗工作。干、湿法清洗工作是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下,有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上之微尘、金属离子及有机物之杂质。 2污染物杂质的分类 IC制程中需要一些有机物和无机物参与完成,另外,制作过程总是在人的参与下在净化室中进行,这样就不可避免的产生各种环境对硅片污染的情况发生。根据污染物发生的情况,大致可将污染物分为颗粒、有机物、金属污染物及氧化物。 2.1 颗粒 颗粒主要是一些聚合物、光致抗蚀剂和蚀刻杂质等。通常颗粒粘附在硅表面,影响下一工序几何特征的形成及电特性。根据颗粒与表面的粘附情况分析,其粘附力虽然表现出多样化,但主要是范德瓦尔斯吸引力,所以对颗粒的去除方法主要以物理或化学的方法对颗粒进行底切,逐渐减小颗粒与硅表面的接触面积,最终将其去除。

半导体工艺流程

1清洗 集成电路芯片生产的清洗包括硅片的清洗和工器具的清洗。由 于半导体生产污染要求非常严格,清洗工艺需要消耗大量的高纯水; 且为进行特殊过滤和纯化广泛使用化学试剂和有机溶剂。 在硅片的加工工艺中,硅片先按各自的要求放入各种药液槽进行表面化学处理,再送入清洗槽,将其表面粘附的药液清洗干净后进入下一道工序。常用的清洗方式是将硅片沉浸在液体槽内或使用液体喷雾清洗,同时为有更好的清洗效果,通常使用超声波激励和擦片措施,一般在有机溶剂清洗后立即米用无机酸将其氧化去除,最后用超纯水进行清洗,如图1-6所示。 图1-6硅片清洗工艺示意图 工具的清洗基本米用硅片清洗同样的方法。 2、热氧化 热氧化是在800~1250C高温的氧气氛围和惰性携带气体(N2)下使硅片表面的硅氧化生成二氧化硅膜的过程,产生的二氧化硅用以作为扩散、离子注入的阻挡层,或介质隔离层。典型的热氧化化学反应为: Si + O2 T SiO2

3、扩散 扩散是在硅表面掺入纯杂质原子的过程。通常是使用乙硼烷(B2H6)作为N —源和磷烷(PH3)作为P+源。工艺生产过程中通常 分为沉积源和驱赶两步,典型的化学反应为: 2PH3 —2P+3H2 4、离子注入 离子注入也是一种给硅片掺杂的过程。它的基本原理是把掺杂物质(原子)离子化后,在数千到数百万伏特电压的电场下得到加速,以较高的能量注入到硅片表面或其它薄膜中。经高温退火后,注入离子活化,起施主或受主的作用。 5、光刻 光刻包括涂胶、曝光、显影等过程。涂胶是通过硅片高速旋转在硅片表面均匀涂上光刻胶的过程;曝光是使用光刻机,并透过光掩膜版对涂胶的硅片进行光照,使部分光刻胶得到光照,另外,部分光刻胶得不到光照,从而改变光刻胶性质;显影是对曝光后的光刻胶进行去除,由于光照后的光刻胶 和未被光照的光刻胶将分别溶于显影液和不溶于显影液,这样就使光刻胶上 形成了沟槽。 6、湿法腐蚀和等离子刻蚀 通过光刻显影后,光刻胶下面的材料要被选择性地去除,使用的方法就

_湿法清洗及湿法腐蚀工艺-王永刚

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 I F 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 R W A F E R T O W A F E R L 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。具体如下图:

晶体硅太阳能电池的制造工艺流程

晶体硅太阳能电池的制造 工艺流程 This model paper was revised by the Standardization Office on December 10, 2020

提高太阳能电池的转换效率和降低成本是太阳能电池技术发展的主流。 晶体硅太阳能电池的制造工艺流程说明如下: (1)切片:采用多线切割,将硅棒切割成正方形的硅片。 (2)清洗:用常规的硅片清洗方法清洗,然后用酸(或碱)溶液将硅片表面切割损伤层除去30-50um。 (3)制备绒面:用碱溶液对硅片进行各向异性腐蚀在硅片表面制备绒面。 (4)磷扩散:采用涂布源(或液态源,或固态氮化磷片状源)进行扩散,制成PN+结,结深一般为-。 (5)周边刻蚀:扩散时在硅片周边表面形成的扩散层,会使电池上下电极短路,用掩蔽湿法腐蚀或等离子干法腐蚀去除周边扩散层。 (6)去除背面PN+结。常用湿法腐蚀或磨片法除去背面PN+结。 (7)制作上下电极:用真空蒸镀、化学镀镍或铝浆印刷烧结等工艺。先制作下电极,然后制作上电极。铝浆印刷是大量采用的工艺方法。 (8)制作减反射膜:为了减少入反射损失,要在硅片表面上覆盖一层减反射膜。制作减反射膜的材料有MgF2 ,SiO2 ,Al2O3,SiO ,Si3N4 ,TiO2 ,Ta2O5等。工艺方法可用真空镀膜法、离子镀膜法,溅射法、印刷法、PECVD法或喷涂法等。 (9)烧结:将电池芯片烧结于镍或铜的底板上。 (10)测试分档:按规定参数规范,测试分类。

由此可见,太阳能电池芯片的制造采用的工艺方法与半导体器件基本相同,生产的工艺设备也基本相同,但工艺加工精度远低于集成电路芯片的制造要求,这为太阳能电池的规模生产提供了有利条件。

最新员工餐厅餐具清洗消毒制度及流程

餐厅餐具清洗消毒制度 为加强公共餐具的消毒管理,保证消毒卫生质量,保障宾客、员工身体健康,根据《中华人民共和国食品卫生法》、卫生部《餐饮业食品卫生管理办法》等法律法规和相关技术规范,结合阳光国际商务有限公司HSE管理制度,特制定本管理制度。 一、餐具使用前必须清洗、消毒,未经消毒或消毒效果达不到卫生要求的餐具不得使用。禁止重复使用一次性的餐具。 二、配置专人进行餐具清洗消毒,操作人员应当保持良好的个人卫生习惯,在上岗时穿戴整洁的工作衣帽,清洗消毒时应戴口罩、手套。 三、餐具回收、运送、清洗消毒、保洁、要走固定通道与出入口,餐具清洗消毒时必须在餐厅洗消间进行,不得随意改变操作位置。 四、清洗餐具、用具时,应做到专池专用,并在水池的明显位置注明标识。餐具在清洗消毒过程中须做到“一刷、二洗、三冲、四消毒”。 五、餐具消毒以消毒柜消毒为主,特殊原因及不能进行热力消毒的餐具,方可使用化学消毒剂(84消毒液)进行消毒。 六、严格执行餐具清洗消毒流程,消毒柜消毒程序按:分类-去残-浸泡-刷洗-冲洗-消毒-待用7个程序进行。不宜高温消毒的餐具消毒程序则按:分类-去残-浸泡-刷洗-84消毒

液消毒-冲洗-沥干-分装8个程序进行。不得减少任何环节。消毒完的餐具必须放入碗柜内,并关好柜门,防止污染。 七、清洗消毒后的餐具应符合卫生要求。已消毒和未消毒的餐具应分开存放,并有相应的明显标识。 八、对每餐未使用或接触过未消毒物品的餐具,必须收回洗碗间用清水冲洗,重新进行消毒后,方可再用。 九、洗消间必须保持整洁、卫生,不得存放有毒物品、有毒气体、污物、易爆物品等。下班时,应关闭好洗碗机总电源。 十、餐厅管理人员要每天检查餐具消毒流程执行情况,发现未按清洗消毒流程操作的洗碗工,第一次进行批评教育并警告,第二次罚款***西法,第三次给予开除处理。 阳光国际(尼日尔)分公司

餐具清洗消毒工艺流程

康 天 下 餐 具 消 毒 流 程 编辑:总经理方幸辉2012年4月15日

河南省郑州市康天下餐具消毒中心根据《消毒管理办法》、《消毒服务机构卫生规范》、《食(饮)具消毒卫生标准》和卫生部、工商总局、食品药品监管局《关于加强餐饮具集中消毒单位监督管理的通知》((((卫监督发〔2010〕25号)的有关要求,制定本厂餐具清洗消毒操作流程。 康天下餐具清洗消毒生产流程 1.准备工作 1.1 将浸泡池中放满热水,池中倒入洗洁精,搅匀待用。 1.2 机器待机,全体员工进入各自岗位。 1.3 打开环保锅炉设置温度100摄氏度,对各个水池及喷淋缸加 热。 1.4 保证所有盛装干净餐具的餐具筐和用具是干净的。 2.餐具回收 2.1 回收车时应尽量保证满载,以减少拖拉次数,提高效率。 2.2 移动托台,保证在拖拉过程中没有托台翻倒落地。 2.3 洗洗除渣机前最多只能摆放6个托台。、 2.4 其它托台必须靠清洗间内整齐停放,不得横七竖八、乱停乱 放。 3.除渣/分类浸泡 3.1 待洗碗碟倒入除渣机内。 3.2 筷子汤匙分拣,待清洗。

3.3 托台完后拉走,并补空。 3.4 碗碟第一道喷淋冲洗残渣,进入浸泡池。 3.5 将浸泡过的碗碟斜插在洗碗机自动履带上。 3.6 每15分钟捞出浸泡水表面的浮油,再浸泡后面脏碗,每天 可更换池水并添加消毒剂和清洗剂。 4.清洗 4.1 将碗碟整齐斜插翻倒摆放在履带上。 4.2 进入洗碗机精细高温喷淋。 4.3 进入高温消毒温水池,高温紫外线区。 4.4 洗碗过程中,不得人为干预洗碗进程,不得强行加快速度。 4.5 筷子汤匙清洗在塑料水池中进行,先用热水加洗洁精浸泡30 分钟以上,然后戴上手套一只一只仔细清洗,最后过清水(热 水),要保证手摸无油腻感。 5.晾放/摆放 5.1 餐具从洗碗机中自然出来后,自动进入运输带边晾吹10秒 钟以上,自动进入摆放运输上。 5.2 负责捡碗摆放的员工需带上干净白棉纱手套,发现不干净的 餐具拣入返工箱,返回除渣机待洗。 5.3 摆放台员工按配套要求摆放合格的餐具。 5.4 摆放餐具自动进入包装机。 5.5 成品装箱。 6.高温紫外线杀毒区操作

餐具清洗消毒流程

餐具清洗消毒流程 餐具清洗流程与消毒方法 清洗步骤: 一、去掉公共用品用具表面上的大部分残渣、污垢。 二、用含洗涤剂溶液洗净公共用品用具表面。三、最后用清水冲去残留的洗涤剂。常用消毒方法: (一)物理消毒。包括蒸汽、煮沸、红外线等热力消毒方法。 1. 煮沸、蒸汽消毒保持100℃10 分钟以上。可用于饮具、盆、毛巾、床上用棉织品的消毒。 2. 红外线消毒一般控制温度 120℃保持 10 分钟以上。可用于饮具、盆、毛巾、床上用棉织品的消毒。 (二)化学消毒。

(1). 含氯消毒药物⑴使用浓度应含有效氯250mg/L(又称250ppm)以上,公共用品用具全部浸泡入液体中,作用5 分钟以上。可用于拖鞋、盆、饮具的消毒或用于物品表面喷洒、涂擦消毒。⑵化学消毒后的公共用品用具应用净水冲去表面的消毒剂残留。 2. 75%乙醇使用浓度75%的乙醇可用于盆、拖鞋等物体表面的涂擦消毒。 消毒注意事项: 1、消毒后的公共用品用具要自然滤干或烘干,不应使用手巾擦干,以避免受到再次污染。 2、消毒后的饮具应及时放入餐具保洁柜内。 (一)使用的消毒剂应在保质期限内,并按规定的温度等条件贮存。 (二)严格按规定浓度进行配制,固体消毒剂应充分溶解。(三)配好的消毒液定时更换,一般每4 小时更换一次。(四)使用时定时测量消毒液浓度,浓度低于要求立即更换。(五)保证消毒时间,一般公共用品用具消毒应作用5 分钟以上 (六)应使消毒物品完全浸没于消毒液中。 (七)餐具消毒前应洗净,避免油垢影响消毒效果。 (八)消毒后以洁净水将消毒液冲洗干净。 餐具消毒程序:

一、餐饮用具的清洗消毒必须在洁净区内划定专门区域进行处理,其清洗消毒设施必须做到专用,严禁在餐饮具清洗消毒设施内洗涤或放置其它任何物品。 二、必须使用符合卫生标准的洗涤剂和消毒剂。 三、餐饮用具清洗消毒按以下要求处理: 1、采用物理法消毒(如煮沸、蒸汽消毒、红外线消毒等),应按照“一洗、二清、三消毒”的程序进行处理,消毒时应严格控制其温度、压力和时间。 2、采用化学消毒法消毒(如含氯制剂等化学药品消毒)的,应按照“一洗、二清、三消毒、四冲洗”的程序进行处理,严格掌握消毒药液配制的浓度、浸泡的方法和时间。 四、餐饮用具的清洗消毒应做到表面光洁、无油渍、无异味、无药液残留,符合卫生要求。 五、餐用具使用后应及时洗净,定位存放,保持清洁。消毒后的餐用具应贮存在专用保结柜内备用,保洁柜应有明显标记。 六、餐饮用具保洁要求:已清洗消毒好的餐、饮具在未使用前,必须将其存放于封闭的专用保洁柜内,严防灰尘、不洁物、鼠、蝇等污染。餐饮具保洁柜内禁止放置其他任何物品。

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

半导体清洗设备制程技术及设备市场分析

半导体清洗设备制程技术与设备市场分析 (台湾)自?動?化?產?業?技?術?與?市?場?資?訊?專?輯 关键词 ?多槽全自动清洗设备Wet station ?单槽清洗设备Single bath ?单晶圆清洗设备Single wafer ?微粒particle 目前在半导体湿式清洗制程中,主要应用项目包含晶圆清洗与湿式蚀刻两项,晶圆(湿式) 清洗制程主要是希望藉由化学药品与清洗设备,清除来自周遭环境所附着在晶圆表面的脏污,以达到半导体组件电气特性的要求与可靠度。至于脏污的来源,不外乎设备本身材料产生、现场作业员或制程工程师人体自身与动作的影响、化学材料或制程药剂残留或不纯度的发生,以及制程反应产生物的结果,尤其是制程反应产生物一项,更成为制程污染主要来源,因此如何改善制程中所产生污染,便成为清洗制程中研究主要的课题。 过去RCA 多槽湿式清洗一直是晶圆清洗的主要技术,不过随着近年来制程与清洗设备的演进,不但在清洗制程中不断产生新的技术,也随着半导体后段封装技术的演进,清洗设备也逐渐进入封装厂的生产线中。以下本文即针对清洗设备与技术作一深入介绍,并分析清洗设备发展的关键机会及未来的发展趋势。 晶圆表面所残留脏污的种类非常多,约略可分成微粒、金属离子、有机物与自然氧化物。而这些污染物中,以金属离子对半导体组件的

电气特性有相当的影响力,其中尤其是重金属离子所引发的不纯度,将严重影响闸氧化层的临界崩溃电压、起始电压漂移与P-N 接合电压,进而造成制程良率的降低。所以,针对制程所使用的化学品与纯水,必须进行严格的纯度控制以有效降低生产过程所产生的污染源。由于集成电路随着制作集积度更高的电路,其化学品、气体与纯水所需的纯度也将越高,为提升化学品的纯度与操作良率,各家厂商无不积极改善循环过滤与回收系统,如FSI 公司提出point-of-generation (点产生)与point-of-use (点使用)相结合,比起传统化学瓶的供应方式,有着更佳的纯度。(注:POUCG点再生) 在半导体制程中,无论是在去光阻、化学气相沈淀、氧化扩散、晶圆研磨以后等各阶段制程都需反复清洗步骤,而在晶圆清洗部分也概略分为前后段清洗两部分(在晶圆生产处理过程中大致可区分为 前段与后段制程,前后段以金属制作蒸镀、溅镀为分界),在前段制程清洗方面,如Preclean、扩散、氧化层与氮化层的去除、复晶硅蚀刻与去除。后制程段清洗方面,包含金属间介电层与金属蚀刻后之清洗、光阻去除前后的清洗、CMP 制程后之清洗等。 由于晶圆污染来源除一般微粒(particle) 附着于晶圆表面上,并可能是污染物与晶圆表面之间产生连接,包含如多种化学键结,甚至于脏污被氧化层或有机物薄膜所深埋,即使经过多次的物理力洗濯或冲刷,均无法彻底去除此脏污,并有可能产生回污或交互污染。因此,清洗的方法除了物理力或溶解的洗净外,对于晶圆表面施予微量蚀刻(Micro-etching) 的化学清洗方式(如下表一),便成了不可或缺的关键

餐具清洗消毒流程

餐具清洗消毒流程-标准化文件发布号:(9456-EUATWK-MWUB-WUNN-INNUL-DDQTY-KII

餐具清洗消毒流程 一、消毒用品:84消毒液,清水,干毛巾,白色口布。 二、消毒标准:餐具表面光洁,无油渍,无异味,干燥、无残渣、符合卫生防疫标准。 三、消毒方法: 1、将消毒液与水按比例稀释成消毒水溶液,必须按标准配比(1:200)。 2、将餐具分成类别,依次浸泡在消毒水溶液中。 3、将餐具置入消毒液中浸泡30分钟,餐具不能露出消毒液的液面。 4、餐具消毒完华后应使用流动水清除餐具表面上残留的消毒剂,去掉异味。 5、将餐具用干毛巾擦干,玻璃器皿用口布擦干。 6、将餐具归放原位,摆放整齐。 四、注意事项: 1、84消毒液有一定的刺激性和腐蚀性,必须稀释以后才能使用。 2、84消毒液是一种含氯消毒剂,易挥发。装消毒液的盛器打开后要用盖子盖好,否则下次使用达不到消毒效果。 3、不要把84消毒液与其他洗涤剂或消毒液混合使用。 4、84消毒液宜用凉水现用现配,一次性使用,勿用“50度”以上的热水稀释,需在25度以下避光保存。

5、消毒清洗后的餐具要直接晾晒,不可再次接触其他容器。 五、餐具清洗消毒的程序: 1、清洗餐具、用具、器皿时,应做到“四池分开”,并在水池的明显位置注明标识。 2、餐具、用具、器皿在清洗消毒过程中须做到“一清、二洗、三消毒、四冲洗”,不得减少任何环节。 3、将餐具、用具、器皿内的杂物清理掉,放入水池进行清洗。 4、清洗时,在水池里放入5——10/1000的洗涤剂,注入热水,将洗洁剂搅拌均匀,水温控制在40℃。 5、洗净后,将餐具、用具、器皿等,放入配好消毒液的水池内进行浸泡消毒,浸泡时间为30分钟。 6、消毒后的餐具用清水直接清洗,使餐具表面光洁,无油渍,无异味,干燥、无残渣。 7、待消毒后的餐具、用具、器皿等干燥后,应放入指定的位置,并加盖封闭,防止细菌浸入。 8、洗碗间及消毒间必须保持整洁、卫生、明亮,不得存放有毒物品、有毒气体、污物、易爆物品等。

清洗工艺流程word版本

硅片超声波清洗机结构特点: 采用三套独立的电脑控制机械臂自动化作业???????? 采用第三代最新技术,全面完善的防酸防腐措施,保护到机器每一个角落 最新全自动补液技术 独特的硅片干燥前处理技术,保证硅片干燥不留任何水痕 成熟的硅片干燥工艺,多种先进技术集于一身 彩色大屏幕人机界面操作,方便参数设置及多工艺方式转换 清洗工艺: 上料→碱腐蚀→纯水漂洗→酸碱腐蚀→纯水漂洗→喷淋漂洗→酸中和→纯水漂洗→碱中和→纯水漂洗→烘干→下料? 适用范围: 各种规格的单晶硅、多晶硅太阳能电池硅片的制绒清洗 XT-1300SG太阳能硅片制绒超声波清洗机 ■ 采用三套独立的电脑控制机械臂自动化作业 ■ 采用第三代最新技术,全面完善的防酸防腐措施,保护到机器每一个角落 ■ 最新全自动补液技术 ■ 独特的硅片干燥前处理技术,保证硅片干燥不留任何水痕 ■ 成熟的硅片干燥工艺,多种先进技术集于一身 ■ 彩色大屏幕人机界面操作,方便参数设置及多工艺方式转换 清洗工艺:上料→碱腐蚀→纯水漂洗→酸碱腐蚀→纯水漂洗→喷淋漂洗→酸中和→纯水漂洗→碱中和→纯水漂洗→烘干→下料 清洗工件:各种规格的单晶硅、多晶硅太阳能电池硅片的制绒清洗 清洗溶剂:水基清洗剂 产品特点:单机械手或多机械手组合,实现工位工艺要求。PLC全程序控制与触摸屏操作界面,操作便利。自动上下料台,准确上卸工件。净化烘干槽,独特的烘干前处理技术,工作干燥无水渍。全封闭外壳与抽风系统,确保良好工作环境。具备抛动清洗功能,保证清洗均匀。全封闭外壳与抽风系统,确保良好工作环境。1 )适合单晶硅片研磨、切割后的批量清洗,多晶硅片线剧切片后的大批量清洗。

半导体工艺主要设备大全

清洗机超音波清洗机是现代工厂工业零件表面清洗的新技术,目前已广泛应用于半导体硅片的清洗。超声波清洗机“声音也可以清洗污垢”——超声波清洗机又名超声波清洗器,以其洁净的清洗效果给清洗界带来了一股强劲的清洗风暴。超声波清洗机(超声波清洗器)利用空化效应,短时间内将传统清洗方式难以洗到的狭缝、空隙、盲孔彻底清洗干净,超声波清洗机对清洗器件的养护,提高寿命起到了重要作用。CSQ系列超声波清洗机采用内置式加热系统、温控系统,有效提高了清洗效率;设置时间控制装置,清洗方便;具有频率自动跟踪功能,清洗效果稳定;多种机型、结构设计,适应不同清洗要求。CSQ系列超声波清洗机适用于珠宝首饰、眼镜、钟表零部件、汽车零部件,医疗设备、精密偶件、化纤行业(喷丝板过滤芯)等的清洗;对除油、除锈、除研磨膏、除焊渣、除蜡,涂装前、电镀前的清洗有传统清洗方式难以达到的效果。恒威公司生产CSQ系列超声波清洗机具有以下特点:不锈钢加强结构,耐酸耐碱;特种胶工艺连接,运行安全;使用IGBT模块,性能稳定;专业电源设计,性价比高。反渗透纯水机去离子水生产设备之一,通过反渗透原理来实现净水。 纯水机清洗半导体硅片用的去离子水生产设备,去离子水有毒,不可食用。 净化设备主要产品:水处理设备、灌装设备、空气净化设备、净化工程、反渗透、超滤、电渗析设备、EDI装置、离子交换设备、机械过滤器、精密过滤器、UV紫外线杀菌器、臭氧发生器、装配式洁净室、空气吹淋室、传递窗、工作台、高校送风口、空气自净室、亚高、高效过滤器等及各种配件。 风淋室:运用国外先进技术和进口电器控制系统,组装成的一种使用新型的自动吹淋室.它广泛用于微电子医院\制药\生化制品\食品卫生\精细化工\精密机械和航空航天等生产和科研单位,用于吹除进入洁净室的人体和携带物品的表面附着的尘埃,同时风淋室也起气的作用,防止未净化的空气进入洁净区域,是进行人体净化和防止室外空气污染洁净的有效设备. 抛光机整个系统是由一个旋转的硅片夹持器、承载抛光垫的工作台和抛光浆料供给装置三大部分组成。化学机械抛光时,旋转的工件以一定的压力压在旋转的抛光垫上,而由亚微米或纳米磨粒和化学溶液组成的抛光液在工件与抛光垫之间流动,并产生化学反应,工件表面形成的化学反应物由磨粒的机械作用去除,即在化学成膜和机械去膜的交替过程中实现超精密表面加工,人们称这种CMP为游离磨料CMP。 电解抛光电化学抛光是利用金属电化学阳极溶解原理进行修磨抛光。将电化学预抛光和机械精抛光有机的结合在一起,发挥了电化学和机构两类抛光特长。它不受材料硬度和韧性的限制,可抛光各种复杂形状的工件。其方法与电解磨削类似。导电抛光工具使用金钢石导电锉或石墨油石,接到电源的阴极,被抛光的工件(如模具)接到电源的阳极。 光刻胶又称光致抗蚀剂,由感光树脂、增感剂(见光谱增感染料)和溶剂三种主要成分组成的对光敏感的混合液体。感光树脂经光照后,在曝光区能很快地发生光固化反应,使得这种材料的物理性能,特别是溶解性、亲合性等发生明显变化。经适当的溶剂处理,溶去可溶性部分,得到所需图像(见图光致抗蚀剂成像制版过程)。光刻胶广泛用于印刷电路和集成电路的制造以及印刷制版等过程。光刻胶的技术复杂,品种较多。根据其化学反应机理和显影原理,可分负性胶和正性胶两类。光照后形成不可溶物质的是负性胶;反之,对某些溶剂是不可溶的,经光照后变成可溶物质的即为正性胶。利用这种性能,将光刻胶作涂层,就能在硅片表面刻蚀所需的电路图形。基于感光树脂的化学结构,光刻胶可以分为三种类型。①光聚合型,采用烯类单体,在光作用下生成自由基,自由基再进一步引发单体聚合,最后生成聚合物,具有形成正像的特点。②光分解型,采用含有叠氮醌类化合

餐具清洗消毒流程

餐具清洗消毒流程 一、消毒用品:84消毒液,清水,干毛巾,白色口布。 二、消毒标准:餐具表面光洁,无油渍,无异味,干燥、无残渣、符合卫生防疫标准。 三、消毒方法: 1、将消毒液与水按比例稀释成消毒水溶液,必须按标准配比(1:200)。 2、将餐具分成类别,依次浸泡在消毒水溶液中。 3、将餐具置入消毒液中浸泡30分钟,餐具不能露出消毒液的液面。 4、餐具消毒完华后应使用流动水清除餐具表面上残留的消毒剂,去掉异味。 5、将餐具用干毛巾擦干,玻璃器皿用口布擦干。 6、将餐具归放原位,摆放整齐。 四、注意事项: 1、84消毒液有一定的刺激性和腐蚀性,必须稀释以后才能使用。 2、84消毒液是一种含氯消毒剂,易挥发。装消毒液的盛器打开后 要用盖子盖好,否则下次使用达不到消毒效果。 3、不要把84消毒液与其他洗涤剂或消毒液混合使用。 4、84消毒液宜用凉水现用现配,一次性使用,勿用“50度”以上的热水稀释,需在25度以下避光保存。 5、消毒清洗后的餐具要直接晾晒,不可再次接触其他容器。 五、餐具清洗消毒的程序:

1、清洗餐具、用具、器皿时,应做到“四池分开”,并在水池的明显位置注明标识。 2、餐具、用具、器皿在清洗消毒过程中须做到“一清、二洗、三消毒、四冲洗”,不得减少任何环节。 3、将餐具、用具、器皿内的杂物清理掉,放入水池进行清洗。 4、清洗时,在水池里放入5——10/1000的洗涤剂,注入热水,将洗洁剂搅拌均匀,水温控制在40℃。 5、洗净后,将餐具、用具、器皿等,放入配好消毒液的水池内进行浸泡消毒,浸泡时间为30分钟。 6、消毒后的餐具用清水直接清洗,使餐具表面光洁,无油渍,无异味,干燥、无残渣。 7、待消毒后的餐具、用具、器皿等干燥后,应放入指定的位置,并加盖封闭,防止细菌浸入。 8、洗碗间及消毒间必须保持整洁、卫生、明亮,不得存放有毒物品、有毒气体、污物、易爆物品等。

腐蚀工艺简介教学文案

腐蚀工艺简介

腐蚀工艺教程 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

半导体硅的清洗总结(标出重点了)

硅片的化学清洗总结 硅片清洗的一般原则是首先去除表面的有机沾污;然后溶解氧化层(因为氧化层是“沾污陷阱”,也会引入外延缺陷);最后再去除颗粒、金属沾污,同时使表面钝化。 清洗硅片的清洗溶液必须具备以下两种功能:(1)去除硅片表面的污染物。溶液应具有高氧化能力,可将金属氧化后溶解于清洗液中,同时可将有机物氧化为CO2和H2O;(2)防止被除去的污染物再向硅片表面吸附。这就要求硅片表面和颗粒之间的Z电势具有相同的极性,使二者存在相斥的作用。在碱性溶液中,硅片表面和多数的微粒子是以负的Z电势存在,有利于去除颗粒;在酸性溶液中,硅片表面以负的Z电势存在,而多数的微粒子是以正的Z电势存在,不利于颗粒的去除。 1 传统的RCA清洗法 1.1 主要清洗液 1.1.1 SPM(三号液)(H2SO4∶H2O2∶H2O) 在120~150℃清洗10min左右,SPM具有很高的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液中,并能把有机物氧化生成CO2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属,但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除。经SPM清洗后,硅片表面会残留有硫化物,这些硫化物很难用去粒子水冲洗掉。由Ohnishi提出的SPFM(H2SO4/H2O2/HF)溶液,可使表面的硫化物转化为氟化物而有效地冲洗掉。由于臭氧的氧化性比H2O2的氧化性强,可用臭氧来取代H2O2(H2SO4/O3/H2O称为SOM溶液),以降低H2SO4的用量和反应温度。H2SO4(98%):H2O2(30%)=4:1 1.1.2 DHF(HF(H2O2)∶H2O) 在20~25℃清洗30s 腐蚀表面氧化层,去除金属沾污,DHF清洗可去除表面氧化层,使其上附着的金属连同氧化层一起落入清洗液中,可以很容易地去除硅片表面的Al,Fe,Zn,Ni等金属,但不能充分地去除Cu。HF:H2O2=1:50。 1.1.3 APM(SC-1)(一号液)(NH4OH∶H2O2∶H2O) 在65~80℃清洗约10min 主要去除粒子、部分有机物及部分金属。由于H2O2的作用,硅片表面有一层自然氧化膜(Si02),呈亲水性,硅片表面和粒子之间可被清洗液浸透。由于硅片表面的自然氧化层与硅片表面的Si被NH4OH腐蚀,因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中,从而达到去除粒子的目的。此溶液会增加硅片表面的粗糙度。Fe,Zn,Ni等金属会以离子性和非离子性的金属氢氧化物的形式附着在硅片表面,能降低硅片表面的Cu的附着。体积比为(1∶1∶5)~(1∶2∶7)的NH4OH (27 %)、H2O2(30%)和H2O组成的热溶液。稀释化学试剂中把水所占的比例由1∶5增至1∶50,配合超声清洗,可在更短时间内达到相当或更好的清洗效果。 SC-1清洗后再用很稀的酸(HCl∶H2O为1∶104)处理,在去除金属杂质和颗粒上可收到良好的效果,也可以用稀释的HF溶液短时间浸渍,以去除在SC-1形成的水合氧化物膜。最后,常常用SC-1原始溶液浓度1/10的稀释溶液清洗,以避免表面粗糙,降低产品成本,以及减少对环境的影响。 1.1.4 HPM(SC-2)(二号液)(HCl∶H2O2∶H2O) 在65~85℃清洗约10min用于去除硅片表面的钠、铁、镁等金属沾污,。在室温下HPM就能除去Fe和Zn。H2O2会使硅片表面氧化,但是HCl不会腐蚀硅片表面,所以不会使硅片表面的微粗糙度发生变化。(1∶1∶6)~ (2∶1∶8)的H2O2(30%)、HCl(37%)和水组成的热混合溶液。对含有可见残渣的严重沾污的晶片,可用热H2SO4-H2O(2∶1)混合物进行预清洗。 1.2 传统的RCA清洗流程

半导体工艺(精)

半导体的生产工艺流程 -------------------------------------------------------------------------------- 一、洁净室 一般的机械加工是不需要洁净室(clean room)的,因为加工分辨率在数十微米以上,远比日常环境的微尘颗粒为大。但进入半导体组件或微细加工的世界,空间单位都是以微米计算,因此微尘颗粒沾附在制作半导体组件的晶圆上,便有可能影响到其上精密导线布局的样式,造成电性短路或断路的严重后果。 为此,所有半导体制程设备,都必须安置在隔绝粉尘进入的密闭空间中,这就是洁净室的来由。洁净室的洁净等级,有一公认的标准,以class 10为例,意谓在单位立方英呎的洁净室空间内,平均只有粒径0.5微米以上的粉尘10粒。所以class后头数字越小,洁净度越佳,当然其造价也越昂贵。 为营造洁净室的环境,有专业的建造厂家,及其相关的技术与使用管理办法如下: 1、内部要保持大于一大气压的环境,以确保粉尘只出不进。所以需要大型鼓风机,将经滤网的空气源源不绝地打入洁净室中。 2、为保持温度与湿度的恒定,大型空调设备须搭配于前述之鼓风加压系统中。换言之,鼓风机加压多久,冷气空调也开多久。 3、所有气流方向均由上往下为主,尽量减少突兀之室内空间设计或机台摆放调配,使粉尘在洁净室内回旋停滞的机会与时间减至最低程度。 4、所有建材均以不易产生静电吸附的材质为主。 5、所有人事物进出,都必须经过空气吹浴(air shower) 的程序,将表面粉尘先行去除。 6、人体及衣物的毛屑是一项主要粉尘来源,为此务必严格要求进出使用人员穿戴无尘衣,除了眼睛部位外,均需与外界隔绝接触(在次微米制程技术的工厂内,工作人员几乎穿戴得像航天员一样。) 当然,化妆是在禁绝之内,铅笔等也禁止使用。 7、除了空气外,水的使用也只能限用去离子水(DI water, de-ionized water)。一则防止水中粉粒污染晶圆,二则防止水中重金属离子,如钾、钠离子污染金氧半(MOS) 晶体管结构之带电载子信道(carrier channel),影响半导体组件的工作特性。去离子水以电阻率(resistivity) 来定义好坏,一般要求至17.5MΩ-cm以上才算合格;为此需动用多重离子交换树脂、RO逆渗透、与UV紫外线杀菌等重重关卡,才能放行使用。由于去离子水是最佳的溶剂与清洁剂,其在半导体工业之使用量极为惊人! 8、洁净室所有用得到的气源,包括吹干晶圆及机台空压所需要的,都得使用氮气(98%),吹干晶圆的氮气甚至要求99.8%以上的高纯氮!以上八点说明是最基本的要求,另还有污水处理、废气排放的环保问题,再再需要大笔大笔的建造与维护费用! 二、晶圆制作 硅晶圆(silicon wafer) 是一切集成电路芯片的制作母材。既然说到晶体,显然是经过纯炼与结晶的程序。目前晶体化的制程,大多是采「柴可拉斯基」(Czycrasky) 拉晶法(CZ 法)。拉晶时,将特定晶向(orientation) 的晶种(seed),浸入过饱和的纯硅熔汤(Melt) 中,并同时旋转拉出,硅原子便依照晶种晶向,乖乖地一层层成长上去,而得出所谓的晶棒(ingot)。晶棒的阻值如果太低,代表其中导电杂质(impurity dopant) 太多,还需经过FZ悬浮区熔法法(floating-zone) 的再结晶(re-crystallization),将杂质逐出,提高纯度与阻值。

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