ETCH
ETCH工艺培训
温度（℃）
蚀刻喷淋上压力（Kg/cm2） 蚀刻喷淋下压力（Kg/cm2）
50-52
2.4-2.8 1.8-2.2
统赢软性(珠海)有限公司
主要参数
项目 蚀刻速度m/min 氨水洗压力（Kg/cm2） 氨水洗浓度（%） 益流水洗（Kg/cm2） 控制范围 2-5 0.8-1.2 8-10 1.4-2.0
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三、蚀刻岗位故障分析及排除
脱膜不完全
可能原因：
1.药液不够 2.药液温度不够 3.喷嘴堵塞 4.干膜贴膜温度过高 5.过滤器堵塞导致喷 淋压力不够
解决方法：
1.添加新药水 2.加热药水至操作温度 3.清洗喷嘴 4.调节贴膜温度 5.清洗过滤器之堵塞物
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下工序
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退膜
一、目的：
除去铜板上覆盖的干膜，露出底铜层 。 二、控制点 退膜不净、溶锡的控制
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主要参数
项目 NaOH浓度（%） 控制范围 4-6
退膜温度（℃） 退膜喷淋压力（Kg/cm2）
水洗压力（Kg/cm2） 速度（m/min）
45-55 2.0-2.6
1.4-2.0 2.0-5.0
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注意事项
1.每班开工前用毛巾擦拭整机外表至干净，检查传送运转正常及行辘 是否粘胶,喷咀畅通无堵塞。 2.每班清洗退膜缸过滤器中过滤网及缸中的过滤网，防止膜渣堵塞过 滤网、喷管、喷嘴，并对退膜缸内四周及缸底清洗干净。每班更换 一次水洗缸清洗过滤网及过滤筒， 3.每天更换一次退膜缸药水，每班分析一次退膜液的含量。 4.巡线人员生产过程中检查退膜后的板面有无退膜不净、溶锡等品质 缺陷，每4个小时巡线检查所有的压力、温度、速度、液位是否正常。 生产过程中，巡线人员发现滤渣要满出网外必须及时清理，防止药 水溢出缸外。 5. 每周对退膜线做一次保养，检查喷嘴有无堵塞。
etch back 工艺
etch back 工艺Etch back工艺是一种常用的半导体制造工艺，它主要用于去除金属层表面的氧化物和污染物，以便于后续的加工和制造。
在半导体制造过程中，金属层的表面往往会受到氧化、污染等因素的影响，这些因素会影响到后续的加工和制造，因此需要采用Etch back工艺进行处理。
Etch back工艺的基本原理是利用化学反应将金属层表面的氧化物和污染物去除，从而得到一个干净的金属表面。
这种工艺通常采用湿法腐蚀的方式进行，即将金属层浸泡在一定的化学溶液中，通过化学反应去除表面的氧化物和污染物。
在这个过程中，需要控制化学溶液的浓度、温度、时间等参数，以确保腐蚀的效果和质量。
Etch back工艺的应用范围非常广泛，它可以用于各种金属层的处理，如铜、铝、钨、钛等。
在半导体制造中，Etch back工艺通常用于制造金属线路、电极、接触等部件，以及去除金属层表面的氧化物和污染物。
此外，Etch back工艺还可以用于制造光学器件、电子器件、微机电系统等领域。
Etch back工艺的优点是可以去除金属层表面的氧化物和污染物，从而提高金属层的质量和性能。
此外，Etch back工艺还可以控制金属层的厚度和形状，以满足不同的应用需求。
但是，Etch back工艺也存在一些缺点，如需要使用化学溶液进行腐蚀，可能会对环境造成污染，同时也需要控制化学溶液的浓度、温度、时间等参数，增加了制造成本和难度。
Etch back工艺是一种重要的半导体制造工艺，它可以去除金属层表面的氧化物和污染物，提高金属层的质量和性能，同时也可以控制金属层的厚度和形状，满足不同的应用需求。
在未来的半导体制造中，Etch back工艺将继续发挥重要作用，为半导体产业的发展做出贡献。
DryEtch工艺及设备介绍
• Dry Strip 反应气体(SF6/NF3) ：
SF6/NF3
CxHy (PR胶) + O2 -----> COx↑ + H2O↑
Active GI
Active GI
1.2 Dry Etch 工艺介绍
2.5 温控系统
Chiller (Heater Exchanger)
Pt Sensor (热电偶)：温度测量
Chiller Chiller Hose Connector
2.5 温控系统
TC & BC：
Plasma Connection
Glass
---------
+++++++ --------
+++++++
• Ashing 反应气体(SF6/NF3) ：
SF6/NF3
CxHy (PR胶) + O2 -----> COx↑ + H2O↑
Active GI
Active GI
1.2 Dry Etch 工艺介绍
• N+ Etch & Dry Strip
N+ Etch：针对TFT Channel 区域a-Si进行反应，生产挥发性气体的过程。 Dry Strip：针对N+ Etch后Glass表面PR胶进行反应，生成挥发性气体的过程。
• Ash/Act or Act/Ash
Active Etch：针对Pixel 区域a-Si进行反应，生产挥发性气体的过程。 Ashing：针对TFT Channel区域PR胶进行反应，生成挥发性气体的过程。
晶圆制造工艺ETCH优选稿
晶圆制造工艺E T C H 集团公司文件内部编码：（TTT-UUTT-MMYB-URTTY-ITTLTY-晶圆制造工艺流程1、表面清洗2、初次氧化3、CVD(ChemicalVapordeposition)法沉积一层Si3N4(HotCVD或LPCVD) 。
（1）常压CVD(NormalPressureCVD)（2）低压CVD(LowPressureCVD)（3）热CVD(HotCVD)/(thermalCVD)（4）电浆增强CVD(PlasmaEnhancedCVD)（5）MOCVD(MetalOrganicCVD)&分子磊晶成长(MolecularBeamEpitaxy)（6）外延生长法?(LPE)4、涂敷光刻胶?（1）光刻胶的涂敷?（2）预烘(prebake)（3）曝光（4）显影（5）后烘(postbake)（6）腐蚀(etching)（7）光刻胶的去除5、此处用干法氧化法将氮化硅去除6?、离子布植将硼离子(B+3)透过SiO2?膜注入衬底，形成P?型阱7、去除光刻胶，放高温炉中进行退火处理8、用热磷酸去除氮化硅层，掺杂磷(P+5)离子，形成N?型阱9、退火处理，然后用HF?去除SiO2?层10、干法氧化法生成一层SiO2?层，然后LPCVD?沉积一层氮化硅11、利用光刻技术和离子刻蚀技术，保留下栅隔离层上面的氮化硅层12、湿法氧化，生长未有氮化硅保护的SiO2?层，形成PN?之间的隔离区13、热磷酸去除氮化硅，然后用HF溶液去除栅隔离层位置的SiO2，并重新生成品质更好的SiO2薄膜,作为栅极氧化层。
14、LPCVD?沉积多晶硅层，然后涂敷光阻进行光刻，以及等离子蚀刻技术，栅极结构，并氧化生成SiO2?保护层。
15、表面涂敷光阻，去除P?阱区的光阻，注入砷(As)离子，形成NMOS?的源漏极。
用同样的方法，在N?阱区，注入B?离子形成PMOS?的源漏极。
16、利用PECVD?沉积一层无掺杂氧化层，保护元件，并进行退火处理。
dry-etch-introduction[1]
![dry-etch-introduction[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/711fd09a51e79b8968022669.png)
Where is etch used in manufacturing flow of integrated circuit
Dry Etch and Wet Etch
Isotropic Etch: An etch that proceeds laterally and vertically at the same time,sometimes at equal rates. Wet chemical etches are usually isotropic in nature. An-isotropic etch : An etch that has very little lateral activity. Most of the etching occurs in the vertical direction. Dry etch systems are primarily anisotropic.
Basic Plasma Etch Procedure: (1)
Polycide / Poly etch mechanism:
WSi2 Etch ( ME1)
*WSi2 + Cl2 →WClx ↑ by ion bombardment SiCl4 (g) Vertical side-wall caused by (1) WClx passivation (2) Direction ion (3) Polymer from photoresist knock-out.
(1) Requires high power consumption. (i.e. Low ion density) (2) Requires ion bombardment to emit secondary e- from electrodes. (Electrode material consumption) (3) Requires conduction material for electrode. (Not suitable for wafer processing)
英文常用术语
英文常用术语PIE Process Integration Engineer(工艺整合工程师)工艺能力technology硅片(wafer)基材(substrate)工艺过程(module)工艺过程(module)主要有四个部分：DIFF（扩散）、TF(薄膜)、PHOTO（光刻）、ETCH（刻蚀）。
其中DIFF又包括FURNACE(炉管)、WET(湿刻)、IMP(离子注入)、RTP(快速热处理)。
TF包括PVD(物理气相淀积)、CVD(化学气相淀积) 、CMP(化学机械研磨)。
光罩层数(mask layer) Poly(多晶硅) metal(金属导线)start oxide 的目的①不希望有机成分的光刻胶直接碰触Si 表面。
②在laser刻号过程中,亦可避免被产生的粉尘污染。
为何需要zero layer?答：芯片的工艺由许多不同层次堆栈而成的, 各层次之间以zero layer当做对准的基准。
Laser mark是什么用途? Wafer ID 又代表什么意义?答：Laser mark 是用来刻wafer ID, Wafer ID 就如同硅片的身份证一样,一个ID代表一片硅片的身份。
ID是英文Identity code的缩写，身份标识号码的意思。
也可以称为序列号或帐号，是某个体系中相对唯一的编码，相当于是一种“身份证”。
13. 一般硅片的制造(wafer process)过程包含哪些主要部分？答：①前段（frontend）-元器件(device)的制造过程。
②后段（backend）-金属导线的连接及护层（passivation）14. 前段（frontend）的工艺大致可区分为那些部份?答：①STI的形成(定义AA区域及器件间的隔离)②阱区离子注入（well implant）用以调整电性③栅极(poly gate)的形成④源/漏极（source/drain）的形成⑤硅化物(salicide)的形成15. STI 是什么的缩写? 为何需要STI?答：STI: Shallow Trench Isolation(浅沟道隔离)，STI可以当做两个组件（device）间的阻隔, 避免两个组件间的短路.16. AA 是哪两个字的缩写? 简单说明AA 的用途?答：Active Area, 即有源区，是用来建立晶体管主体的位置所在，在其上形成源、漏和栅极。
etch
• Dry etching is performed by placing the wafer in a chamber and pumping in chemical vapors or using plasma • Dry etching can be chemical, physical, or both in its etch.
13
Camparison
14
Thank you for your listening ! ^_^
15
• To create structures for functional use • To remove oxide layers below features to allow for motionnd Why?
• Silicon
• Pure silicon is highly reactive and forms SiO2 from reaction with atmospheric oxygen • Patterning and removal of bulk structures • Sacrificial layer below moving features in MEMS
• Silicon Nitride
• Hard, impervious protective layer • Remove areas for connections
• Aluminum
• Conductor used for wiring • Removed for patterning wires
Dry Etch 工艺基本原理及良率剖析(经典讲解)
【面板制程刻蚀篇】史上最全Dry Etch 分类、工艺Dry Etch工序的目的广义而言，所谓的刻蚀技术，是将显影后所产生的光阻图案真实地转印到光阻下的材质上，形成由光刻技术定义的图形。
它包含了将材质整面均匀移除及图案选择性部分去除，可分为湿式刻蚀(wet etching)和干式刻蚀(dry etching)两种技术。
湿式刻蚀具有待刻蚀材料与光阻及下层材质良好的刻蚀选择比（selectivity）。
然而，由于化学反应没有方向性，因而湿式刻蚀是各向同性刻蚀。
当刻蚀溶液做纵向刻蚀时，侧向的刻蚀将同时发生，进而造成底切（Undercut）现象，导致图案线宽失真，如下图所示。
底切现象自1970年以来，元件制造首先开始采用电浆刻蚀技术（也叫等离子体刻蚀技术），人们对于电浆化学性的了解与认识也就越来越深。
在现今的半导体集成电路或面板制造过程中，要求精确地控制各种材料尺寸至次微米大小，而且还必须具有极高的再现性，电浆刻蚀是现今技术中唯一能极有效率地将此工作在高良率下完成的技术，因此电浆刻蚀便成为半导体制造以及TFT LCD Array制造中的主要技术之一。
干式刻蚀通常指利用辉光放电（glow discharge）方式，产生包含离子、电子等带电粒子以及具有高度化学活性的中性原子、分子及自由基的电浆，来进行图案转印（pattern transfer）的刻蚀技术。
干法刻蚀是亚微米尺寸下刻蚀器件的最主要方法，广泛应用于半导体或面板前段制程。
Dry Etch 的分类及工艺的基本原理蚀刻技术中的术语1.各向同性与各向异性蚀刻( Isotropic and Anisotropic Etching)不同的蚀刻机制将对蚀刻后的轮廓(Profile)产生直接的影响。
如下图所示，纯粹的化学蚀刻通常没有方向选择性，上下左右刻蚀速度相同，蚀刻后将形成圆弧的轮廓，并在遮罩(Mask)下形成底切(Undercut)，这种刻蚀被称为各向同性蚀刻。
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ETCH何谓蚀刻(Etch)?答：将形成在晶圆表面上的薄膜全部，或特定处所去除至必要厚度的制程。
蚀刻种类:答：(1) 干蚀刻(2) 湿蚀刻蚀刻对象依薄膜种类可分为:答：poly,oxide, metal半导体中一般金属导线材质为何?答：鵭线(W)/铝线(Al)/铜线(Cu)何谓dielectric 蚀刻(介电质蚀刻)?答：Oxide etch and nitride etch半导体中一般介电质材质为何?答：氧化硅/氮化硅何谓湿式蚀刻答：利用液相的酸液或溶剂;将不要的薄膜去除何谓电浆Plasma?答：电浆是物质的第四状态.带有正,负电荷及中性粒子之总和;其中包含电子,正离子,负离子,中性分子,活性基及发散光子等,产生电浆的方法可使用高温或高电压.何谓干式蚀刻?答：利用plasma将不要的薄膜去除何谓Under-etching(蚀刻不足)?答：系指被蚀刻材料，在被蚀刻途中停止造成应被去除的薄膜仍有残留何谓Over-etching(过蚀刻)答：蚀刻过多造成底层被破坏何谓Etch rate(蚀刻速率)答：单位时间内可去除的蚀刻材料厚度或深度何谓Seasoning(陈化处理)答：是在蚀刻室的清净或更换零件后，为要稳定制程条件，使用仿真（dummy）晶圆进行数次的蚀刻循环。
Asher的主要用途:答：光阻去除Wet bench dryer 功用为何?答：将晶圆表面的水份去除列举目前Wet bench dry方法:答：(1) Spin Dryer (2) Marangoni dry (3) IPA Vapor Dry何谓Spin Dryer答：利用离心力将晶圆表面的水份去除何谓Maragoni Dryer答：利用表面张力将晶圆表面的水份去除何谓IPA Vapor Dryer答：利用IPA(异丙醇)和水共溶原理将晶圆表面的水份去除测Particle时,使用何种测量仪器?答：Tencor Surfscan测蚀刻速率时,使用何者量测仪器?答：膜厚计,测量膜厚差值何谓AEI答：After Etching Inspection 蚀刻后的检查AEI目检Wafer须检查哪些项目:答：(1) 正面颜色是否异常及刮伤(2) 有无缺角及Particle (3)刻号是否正确金属蚀刻机台转非金属蚀刻机台时应如何处理?答：清机防止金属污染问题金属蚀刻机台asher的功用为何?答：去光阻及防止腐蚀金属蚀刻后为何不可使用一般硫酸槽进行清洗?答：因为金属线会溶于硫酸中"Hot Plate"机台是什幺用途?答：烘烤Hot Plate 烘烤温度为何?答：90~120 度C何种气体为Poly ETCH主要使用气体?答：Cl2, HBr, HCl用于Al 金属蚀刻的主要气体为答：Cl2, BCl3用于W金属蚀刻的主要气体为答：SF6何种气体为oxide vai/contact ETCH主要使用气体?答：C4F8, C5F8, C4F6硫酸槽的化学成份为:答：H2SO4/H2O2AMP槽的化学成份为:答：NH4OH/H2O2/H2OUV curing 是什幺用途?答：利用UV光对光阻进行预处理以加强光阻的强度"UV curing"用于何种层次?答：金属层何谓EMO?答：机台紧急开关EMO作用为何?答：当机台有危险发生之顾虑或已不可控制,可紧急按下湿式蚀刻门上贴有那些警示标示?答：(1) 警告.内部有严重危险.严禁打开此门(2) 机械手臂危险. 严禁打开此门(3) 化学药剂危险. 严禁打开此门遇化学溶液泄漏时应如何处置?答：严禁以手去测试漏出之液体. 应以酸碱试纸测试. 并寻找泄漏管路.遇IPA 槽着火时应如何处置??答：立即关闭IPA 输送管路并以机台之灭火器灭火及通知紧急应变小组BOE槽之主成份为何?答：HF(氢氟酸)与NH4F(氟化铵).BOE为那三个英文字缩写?答：Buffered Oxide Etcher 。
有毒气体之阀柜(VMB)功用为何?答：当有毒气体外泄时可利用抽气装置抽走,并防止有毒气体漏出电浆的频率一般13.56 MHz,为何不用其它频率?答：为避免影响通讯品质,目前只开放特定频率,作为产生电浆之用,如380~420KHz ,13.56MHz,2.54GHz等何谓ESC(electrical static chuck)答：利用静电吸附的原理, 将Wafer 固定在极板(Substrate) 上Asher主要气体为答：O2Asher机台进行蚀刻最关键之参数为何?答：温度简述TURBO PUMP 原理答：利用涡轮原理,可将压力抽至10-6TORR热交换器(HEAT EXCHANGER)之功用为何？答：将热能经由介媒传输,以达到温度控制之目地简述BACKSIDE HELIUM COOLING之原理？答：藉由氦气之良好之热传导特性,能将芯片上之温度均匀化ORIENTER 之用途为何？答：搜寻notch边,使芯片进反应腔的位置都固定,可追踪问题简述EPD之功用答：侦测蚀刻终点;End point detector利用波长侦测蚀刻终点何谓MFC？答：mass flow controler气体流量控制器;用于控制反应气体的流量GDP 为何?答：气体分配盘(gas distribution plate)GDP 有何作用？答：均匀地将气体分布于芯片上方何谓isotropic etch?答：等向性蚀刻;侧壁侧向蚀刻的机率均等何谓anisotropic etch?答：非等向性蚀刻;侧壁侧向蚀刻的机率少何谓etch 选择比?答：不同材质之蚀刻率比值何谓AEI CD?答：蚀刻后特定图形尺寸之大小,特征尺寸(Critical Dimension)何谓CD bias?答：蚀刻CD减蚀刻前黄光CD简述何谓田口式实验计划法?答：利用混合变因安排辅以统计归纳分析何谓反射功率?答：蚀刻过程中,所施予之功率并不会完全地被反应腔内接收端所接受,会有部份值反射掉,此反射之量,称为反射功率Load Lock 之功能为何?答：Wafers经由loadlock后再进出反应腔,确保反应腔维持在真空下不受粉尘及湿度的影响.厂务供气系统中何谓Bulk Gas ?答：Bulk Gas 为大气中普遍存在之制程气体, 如N2, O2, Ar 等.厂务供气系统中何谓Inert Gas?答：Inert Gas 为一些特殊无强烈毒性的气体, 如NH3, CF4, CHF3, SF6 等.厂务供气系统中何谓Toxic Gas ?答：Toxic Gas 为具有强烈危害人体的毒性气体, 如SiH4, Cl2, BCl3 等.机台维修时,异常告示排及机台控制权应如何处理?答：将告示牌切至异常且将机台控制权移至维修区以防有人误动作冷却器的冷却液为何功用?答：传导热Etch之废气有经何种方式处理?答：利用水循环将废气溶解之后排放至废酸槽何谓RPM?答：即Remote Power Module,系统总电源箱.火灾异常处理程序答：(1) 立即警告周围人员. (2) 尝试 3 秒钟灭火. (3) 按下EMO停止机台. (4) 关闭VMB Valve 并通知厂务. (5) 撤离.一氧化碳(CO)侦测器警报异常处理程序答：(1) 警告周围人员. (2) 按Pause 键,暂止Run 货. (3) 立即关闭VMB 阀,并通知厂务. (4) 进行测漏.高压电击异常处理程序答：(1) 确认安全无虑下,按EMO键(2) 确认受伤原因(误触电源,漏水等)(3) 处理受伤人员T/C (传送Transfer Chamber) 之功能为何?答：提供一个真空环境, 以利机器手臂在反应腔与晶舟间传送Wafer,节省时间.机台PM时需佩带面具否答：是,防毒面具机台停滞时间过久run货前需做何动作答：Seasoning(陈化处理)何谓日常测机答：机台日常检点项目, 以确认机台状况正常何谓WAC (Waferless Auto Clean)答：无wafer自动干蚀刻清机何谓Dry Clean答：干蚀刻清机日常测机量测etch rate之目的何在?答：因为要蚀刻到多少厚度的film,其中一个重要参数就是蚀刻率操作酸碱溶液时,应如何做好安全措施?答：(1) 穿戴防酸碱手套围裙安全眼镜或护目镜(2) 操作区备有清水与水管以备不时之需(3) 操作区备有吸酸棉及隔离带如何让chamber达到设定的温度?答：使用heater和chillerChiller之功能为何?答：用以帮助稳定chamber温度如何在chamber建立真空?答：(1) 首先确立chamber parts组装完整(2) 以dry pump作第一阶段的真空建立(3) 当圧力到达100mTＤ寺再以turbo pump 抽真空至1mT以下真空计的功能为何?答：侦测chamber的压力,确保wafer在一定的压力下processTransfer module 之robot 功用为何?答：将wafer 传进chamber与传出chamber之用何谓MTBC? (mean time between clean)答：上一次wet clean 到这次wet clean 所经过的时间RF Generator 是否需要定期检验?答：是需要定期校验;若未校正功率有可能会变化;如此将影响电浆的组成为何需要对etch chamber温度做监控?答：因为温度会影响制程条件;如etching rate/均匀度为何需要注意dry pump exhaust presure (pump 出口端的气压)?答：因为气压若太大会造成pump 负荷过大;造成pump 跳掉,影响chamber的压力,直接影响到run货品质为何要做漏率测试? (Leak rate )答：(1) 在PM后PUMP Down 1~2小时后;为确保chamber Run 货时,无大气进入chamble 影响chamber GAS 成份(2) 在日常测试时,为确保chamber 内来自大气的泄漏源,故需测漏机台发生Alarm时应如何处理?答：(1) 若为火警,立即圧下EMO(紧急按钮),并灭火且通知相关人员与主管(2) 若是一般异常,请先检查alarm 讯息再判定异常原因,进而解决问题,若未能处理应立即通知主要负责人蚀刻机台废气排放分为那几类?答：一般无毒性废气/有毒酸性废气排放蚀刻机台使用的电源为多少伏特(v)?答：208V 三相干式蚀刻机台分为那几个部份?答：(1) Load/Unload 端(2) transfer module (3) Chamber process module (4) 真空系统(5) GAS system (6) RF systemETCH何谓蚀刻(Etch)?答：将形成在晶圆表面上的薄膜全部，或特定处所去除至必要厚度的制程。