Wet Etch设备及工艺介绍[研究材料]
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Etch Rate
CD Bias
Requirement Items
Uniformity
Profile
Selectivity
12
2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
Wet Etch表征参数
1. 刻蚀率(Etch Rate) 即刻蚀速度，指单位时间内刻蚀膜层的速度。 单位：Å/Min。（1nm=10Å） 工艺参数不变时，E/R越大越好
Cu Wet Etcher
Cu Etchant
Cu、Cu/MoNb
H2O2+Additive
ITO Wet Etcher ITO Etchant
ITO、IGZO
HNO3+H2SO4+H2O+Additive 或 H2SO4+H2O+Additive
主要依据：Etchant腐蚀性(Part选择)、粘度(供给Pump能力)、喷淋方式(Nozzle)
Etch(DE/WE)
WeSttrSiptrip
4
AT&AR
1. Wet Etch业务介绍-担当设备
Wet Etcher EMS
Wet Etch
Wet Stripper RMS
5
Initial Cleaner CST Cleaner
Robot Cassette AP Plasma
1. Wet Etch业务介绍-岗位职责
Wet Etch设备及工艺介绍
Array 2016年8月12日
1
课程内容介绍
Wet Etch科业务介绍 Wet Etch工艺介绍 Wet Etch设备介绍
2
课程内容介绍
Wet Etch科业务介绍 Wet Etch工艺介绍 Wet Etch设备介绍
3
1. Wet Etch业务介绍-主工艺
Wet Etch表征参数
4. 选择比 同一Layer不同金属膜层间刻蚀速率差异，Profile控制关键。 Wet Etch不对此进行管控
5. CD Bias
CD Bias指Photo工艺后的线宽DICD与最终形成的Pattern线宽FICD的差值。 CD Bias是Wet Etch重点管控工艺参数
Part：有Al、Cu、ITO兼容对应Part Pump：Al Etchant粘度高，Pump配置高；Cu、ITO Etchant相近，粘度低 Nozzle：高低粘度Nozzle型号不同
基于工艺需求及成本控制，选择最适合配置方式
10
2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
Wet Etch原理
Wet Etcher分类
依据使用的Etchant(刻蚀液)种类，划分三种Wet Etcher： Al Wet Etcher、Cu Wet Etcher、ITO Wet Etcher
设备种类
刻蚀液
主要适用Metal
主要成分
Al Wet Etcher
Al Etchant
Mo/Al/Mo
HNO3+CH3COOH+H3PO4+Additive
Wet Etch表征参数
3. Profile 一般指刻蚀后的膜层断面角度，最优为50~55°，为Wet Etch重点管控参数。 以Mo/Al/Mo为例：
OK
NG
NG
Linearity差
NG
NG
Linearity差
NG
轻微Mo Tip
Profile高 74°
14
Top Shrinkage
2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
UV Light Photo Mask
Photo Resist
Thin Film
Glass
Exposure
Photo Resist (PR)
PR coating
Thin Film 镀膜(Sputter/PECVD)
Develop
Array工艺流程图
Glass IInnitial Clleeaann
Next Layer
PR Film
Wet Etcher与Dry Etcher差异：
Wet Etcher：对应金属及金属氧化物膜 如Mo/Al/Mo、Al/Mo、Cu、Cu/Mox、Mo、ITO、IGZO、IZO等
Dry Etcher：对应非金属膜及少数特种金属 a-Si、SiNx、SiO2等非金属膜、Mo金属膜
9
2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
We are：设备与工艺工程师
设备 稳定运行确保
(日常PM、运营监控、Part管理等)
工艺 工艺优化
(不良改善、工艺改进、成本降低等)
6
Wet Etch科业务介绍 Wet Etch工艺介绍 Wet Etch设备介绍
7
Wet Etch工艺介绍
➢ Wet Etcher说明/分类/原理/表征参数 ➢ Wet Stripper原理 ➢ Initial Cleaner原理/表征
ITO刻蚀液： 主要成分为HNO3+H2SO4+H2O+Additive In2O3+6HNO32In3++6(NO3)-+3H2O In2O3+6H2SO44In3++6(SO4)-+6H2O Additive为金属腐蚀抑制剂
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2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
Wet Etch表征参数
8ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
Wet Etcher说明
利用酸性刻蚀液(Etchant)去除没有PR胶保护的膜层。 主要适用于Al、Cu金属及合金膜层或ITO、IGZO等金属氧化物的刻蚀。 针对不同金属或金属氧化物，需要使用不同的刻蚀液。刻蚀特性为各向同性。
PR Film
PR Glass
Al刻蚀液： 主要成分为HNO3+CH3COOH+H3PO4+Additive 其中HNO3为氧化剂，CH3COOH为缓冲剂，H3PO4用于溶解Al2O3 2Al + 2HNO3 = Al2O3 + 2NO + H2O Al2O3 + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2O
Cu刻蚀液：主要成分为H2O2+Additive 其中双氧水为主反应剂，Cu + H2O2 + 2H+ Cu2+ + 2H2O Additive：螯合剂、抑制剂、抗腐蚀剂等
2. 均一性(Uniformity Rate) 体现刻蚀过程中刻蚀量或者刻蚀完成后的剩余量的差异性。 均一性，越小越好，为Wet Etch重点管控参数。
(Max-Min) Uniformity =
(Max + Min) or 2×Average
× 100%
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2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
CD Bias
Requirement Items
Uniformity
Profile
Selectivity
12
2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
Wet Etch表征参数
1. 刻蚀率(Etch Rate) 即刻蚀速度，指单位时间内刻蚀膜层的速度。 单位：Å/Min。（1nm=10Å） 工艺参数不变时，E/R越大越好
Cu Wet Etcher
Cu Etchant
Cu、Cu/MoNb
H2O2+Additive
ITO Wet Etcher ITO Etchant
ITO、IGZO
HNO3+H2SO4+H2O+Additive 或 H2SO4+H2O+Additive
主要依据：Etchant腐蚀性(Part选择)、粘度(供给Pump能力)、喷淋方式(Nozzle)
Etch(DE/WE)
WeSttrSiptrip
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AT&AR
1. Wet Etch业务介绍-担当设备
Wet Etcher EMS
Wet Etch
Wet Stripper RMS
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Initial Cleaner CST Cleaner
Robot Cassette AP Plasma
1. Wet Etch业务介绍-岗位职责
Wet Etch设备及工艺介绍
Array 2016年8月12日
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课程内容介绍
Wet Etch科业务介绍 Wet Etch工艺介绍 Wet Etch设备介绍
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课程内容介绍
Wet Etch科业务介绍 Wet Etch工艺介绍 Wet Etch设备介绍
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1. Wet Etch业务介绍-主工艺
Wet Etch表征参数
4. 选择比 同一Layer不同金属膜层间刻蚀速率差异，Profile控制关键。 Wet Etch不对此进行管控
5. CD Bias
CD Bias指Photo工艺后的线宽DICD与最终形成的Pattern线宽FICD的差值。 CD Bias是Wet Etch重点管控工艺参数
Part：有Al、Cu、ITO兼容对应Part Pump：Al Etchant粘度高，Pump配置高；Cu、ITO Etchant相近，粘度低 Nozzle：高低粘度Nozzle型号不同
基于工艺需求及成本控制，选择最适合配置方式
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2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
Wet Etch原理
Wet Etcher分类
依据使用的Etchant(刻蚀液)种类，划分三种Wet Etcher： Al Wet Etcher、Cu Wet Etcher、ITO Wet Etcher
设备种类
刻蚀液
主要适用Metal
主要成分
Al Wet Etcher
Al Etchant
Mo/Al/Mo
HNO3+CH3COOH+H3PO4+Additive
Wet Etch表征参数
3. Profile 一般指刻蚀后的膜层断面角度，最优为50~55°，为Wet Etch重点管控参数。 以Mo/Al/Mo为例：
OK
NG
NG
Linearity差
NG
NG
Linearity差
NG
轻微Mo Tip
Profile高 74°
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Top Shrinkage
2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
UV Light Photo Mask
Photo Resist
Thin Film
Glass
Exposure
Photo Resist (PR)
PR coating
Thin Film 镀膜(Sputter/PECVD)
Develop
Array工艺流程图
Glass IInnitial Clleeaann
Next Layer
PR Film
Wet Etcher与Dry Etcher差异：
Wet Etcher：对应金属及金属氧化物膜 如Mo/Al/Mo、Al/Mo、Cu、Cu/Mox、Mo、ITO、IGZO、IZO等
Dry Etcher：对应非金属膜及少数特种金属 a-Si、SiNx、SiO2等非金属膜、Mo金属膜
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2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
We are：设备与工艺工程师
设备 稳定运行确保
(日常PM、运营监控、Part管理等)
工艺 工艺优化
(不良改善、工艺改进、成本降低等)
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Wet Etch科业务介绍 Wet Etch工艺介绍 Wet Etch设备介绍
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Wet Etch工艺介绍
➢ Wet Etcher说明/分类/原理/表征参数 ➢ Wet Stripper原理 ➢ Initial Cleaner原理/表征
ITO刻蚀液： 主要成分为HNO3+H2SO4+H2O+Additive In2O3+6HNO32In3++6(NO3)-+3H2O In2O3+6H2SO44In3++6(SO4)-+6H2O Additive为金属腐蚀抑制剂
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2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
Wet Etch表征参数
8ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher
Wet Etcher说明
利用酸性刻蚀液(Etchant)去除没有PR胶保护的膜层。 主要适用于Al、Cu金属及合金膜层或ITO、IGZO等金属氧化物的刻蚀。 针对不同金属或金属氧化物，需要使用不同的刻蚀液。刻蚀特性为各向同性。
PR Film
PR Glass
Al刻蚀液： 主要成分为HNO3+CH3COOH+H3PO4+Additive 其中HNO3为氧化剂，CH3COOH为缓冲剂，H3PO4用于溶解Al2O3 2Al + 2HNO3 = Al2O3 + 2NO + H2O Al2O3 + 2H3PO4 = 2AlPO4 + 3H2O
Cu刻蚀液：主要成分为H2O2+Additive 其中双氧水为主反应剂，Cu + H2O2 + 2H+ Cu2+ + 2H2O Additive：螯合剂、抑制剂、抗腐蚀剂等
2. 均一性(Uniformity Rate) 体现刻蚀过程中刻蚀量或者刻蚀完成后的剩余量的差异性。 均一性，越小越好，为Wet Etch重点管控参数。
(Max-Min) Uniformity =
(Max + Min) or 2×Average
× 100%
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2. Wet Etch工艺介绍-Wet Etcher