湿法腐蚀操作学习总结
半导体湿法腐蚀学习总结
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打胶
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5min
生产前准备
生产前准备： 1.按无尘车间要求进行工作服穿戴，进入车间，并完成接班内容，穿戴好防酸手套、袖筒及防酸裙； 2.使用无水乙醇清洁工作岗位台面，货架及机台表面； 3.检查药槽及水槽液位是否达到要求，如不满需补满（药槽按初配比补加），检查水压是否达标，如有 异常通知站长； 4.配合QC完成机台Particle量测，量测合格开始准备生产； 5.坚膜、打胶工序每日早班需量测打胶速率是否达标，如不达标则及时通知工艺； 6.BOE、Al腐蚀及PAD腐蚀工序每周一、五需测量腐蚀速率是否达标，如有异常及时通知工艺； 7.生产前需对产品进行试片，试片OK后方可生产；
正胶剥离液 H2SO4/H2O=5:1 HF/H2O=1：50
85±5℃ H2SO4： 120±5℃ HF: 20±1℃ 125℃
2hours
H2SO4： 利用浓H2SO4的脱水效果去除表面有 10min 机物成分，利用HF强还原性去除表面 HF: 氧化薄层 6min 50min 利用一定温度对表面光刻胶进行烘焙， 挥发残留光刻胶溶剂，提高光刻胶粘 附性及抗腐蚀能力 利用高速等离子体轰击光刻胶表面， 去除浅层已固化光刻胶
湿法清 洗 湿法腐 蚀 溶解、 清洗 腐蚀、 碳化 产品表面杂质（有机物、金属 离子等） 产品多余部分结构（Al层、二 氧化硅层、光刻胶等） 保持硅片表面洁净 利用光刻胶的阻挡作用， 腐蚀阻挡层外的多余结 构 名称 机理 作用对象 目的 工序
超声波清洗、金属后去胶、 H2SO4/HF清洗
BOE清洗、B(P)SG清洗、金属前去 胶、Al腐蚀、PAD清洗、漂硅点
腐蚀工作总结
腐蚀工作总结
腐蚀是一种常见的材料损坏现象，它会导致设备和结构的衰退和破坏。
在工程
领域中，腐蚀是一个重要的问题，需要及时有效地进行处理和防范。
在过去的一段时间里，我和我的团队一直在进行腐蚀工作，通过实践和总结，我们积累了一些经验和教训，现在我将对我们的腐蚀工作进行总结。
首先，我们意识到了腐蚀的严重性和危害性。
腐蚀会导致设备和结构的损坏，
不仅影响工作效率，还可能对人员和环境造成危害。
因此，我们对腐蚀问题高度重视，制定了相关的管理制度和工作流程，确保腐蚀工作得到及时有效地处理。
其次，我们不断探索和应用新的腐蚀防护技术。
随着科技的进步，腐蚀防护技
术也在不断更新和发展。
我们积极关注新的腐蚀防护技术，并进行了一些尝试和应用。
通过实验和实践，我们发现了一些新的有效的腐蚀防护方法，为我们的工作提供了新的思路和方法。
此外，我们还加强了腐蚀监测和维护工作。
腐蚀是一个渐进的过程，需要定期
进行监测和维护。
我们建立了完善的腐蚀监测系统，对设备和结构进行定期检测和评估，及时发现腐蚀问题并进行处理。
同时，我们也加强了设备和结构的维护工作，延长了其使用寿命。
最后，我们还进行了腐蚀事故的分析和总结。
在工作中，我们也遇到了一些腐
蚀事故，这些事故给我们敲响了警钟，我们进行了事故的分析和总结，找出了事故的原因和教训，为今后的工作提供了宝贵的经验和教训。
总的来说，我们的腐蚀工作总结为我们提供了宝贵的经验和教训，为今后的工
作提供了重要的指导和借鉴。
我们将继续努力，不断提高腐蚀工作的水平，为保障设备和结构的安全运行做出更大的贡献。
湿法腐蚀工艺研究综述
湿法腐蚀工艺研究综述硅湿法腐蚀工艺的研究现状摘要：随着MＥMS技术的发展,通过光刻胶或硬掩膜窗口进行的湿法腐蚀工艺在MEMＳ器件制造的许多工艺过程中有大量的应用，本文介绍了湿法腐蚀工艺的发展历程,研究现状,以及未来的发展趋势,将湿法腐蚀工艺与干法腐蚀工艺进行对比，得出湿法腐蚀工艺的优缺点。
重点阐述了湿法腐蚀工艺的工艺过程,简单介绍了湿法腐蚀工艺在工业领域的一些应用。
关键词：MEMS 光刻胶湿法腐蚀工艺过程ResearcｈＳtａtｕs ｏｆWeｔEtcｈing Technology onSiliconAbｓtrａｃｔ:Witｈｔhe devｅｌoｐｍeｎt of Miｃrｏ-Elｅctr ｏ-Mｅcｈaniｃal Sｙsｔｅｍ(MＥMＳ) ｔechnology,Wｅt Etcｈing tecｈｎoloｇｙwith ｐhotｏresist oｒｈarｄmask winｄow has ａｌarｇe ｎuｍber oｆaｐplications iｎtｈe fabriｃatｉon ｏｆM ＥMS devices.Thｉs aｒtｉｃｌe dｅscrｉbes ｔｈe devｅlopmｅnt ｐｒoｃeｓｓof wｅｔeｔching ｐrocesｓ,as welｌａs thｅrｅｓｅａｒch statｕs anｄｆｕture trｅｎds，comparｉng tｈe Ｗet E ｔｃhing prｏｃeｓｓaｎｄdrｙetchｉｎg proｃｅss,we get the ａdvａnｔaｇeｓaｎd dｉsaｄｖantages of Wet Ｅtching.Thｉｓarｔicｌｅwiｌl fｏcuseｓon ｔhe proｃeｓs of Wｅt Etｃｈing,ａbrief inｔｒｏdｕcｔiｏn ｔo some apｐli ｃａtions oｆthe ｗｅt ｅｔch ｉnｇprｏcess ｉn thｅｉnduｓtriａl fieｌd.Ｋeyｗorｄs:MEMS Photｏreｓist WeｔEtchｉnｇProcess0前言在制造领域,人们对机械加工的的要求越来越高，工件尺寸越来越小，精度越来越高，功能却越来越多，这些要求促进了很多先进制造技术的产生,MEMS技术就是在这样的背景下产生的，MEＭS,其实就是是微机电系统——Ｍicro－Elｅcｔrｏ-Mｅchanical Sｙstems的缩写,它可以批量制作,是集微型机构、传感器和执行器以及控制电路、直至接口、通信和电源等电子设备于一体的微型器件或系统[1]。
湿法冶金总结
湿法冶金总结湿法冶金总结1、当电解液电解时，电极上必然有电流通过，此时电极上进行的过程为不可逆过程，电极电势偏离了平衡值，这种现象称为电极极化。
电极极化与电极材料、电极表面状态、温度、压力、介质等，还与通过电极密度大小有关。
电流密度大小与电极上的反应速率紧密相关。
2、加入动物胶后，在电解液中形成一种胶状薄膜，带正电荷，飘到阴极附着在阴极表面电力线集中凸起的粒子上，增加尖端处电阻，减少了铜离子在粒子上放电的机会，待阴极表面平整后，胶膜随着电解液循环又飘到别的凸起处，因此获得表面平整的阴极铜。
用量每吨铜25—50g。
3、镍电解方法：电解精炼法，羰基法、高压浸出萃取法4、镍电解精炼特点：A电解液需要高度净化。
B阴极与阳极严格隔开，采用隔膜电解。
C低酸电解，电解液PH值在2—5.5之间。
5、氢在锌电极上有很高的过电位，改变了氢的析出电位，使其变得比锌的电位更负，也就使锌优先于氢在阴极析出。
氢的过电位才能够使用电沉积法从锌电解液中提取出纯度高的电锌来。
措施：A提高电流密度，低温电解，适当增加添加剂的用量B严格净液，保持电解液洁净。
不使中性盐杂志如铜、铁、镉等在电解液中超标，因为这些杂质都会使氢的过电位降低。
6、水解沉淀法：金属盐类和水发生分解反应，生成氢氧化物（或碱式盐）沉淀。
是湿法冶金的分离方法之一，在有色金属生产过程中常用于提取有价金属和除去杂质元素。
A制备纳米SiO2 B制备纳米α-Fe2O3粉体。
7、湿法冶金：金属矿物原料在酸性介质或碱性介质的水溶液进行化学处理或有机溶剂萃取、分离杂质、提取金属及其化合物的过程。
现代的湿法冶金几乎涵盖了除钢铁以外的所有金属提炼,有的金属其全部冶炼工艺属于湿法冶金,但大多数是矿物分解、提取和除杂采用湿法工艺,最后还原成金属采用火法冶炼或粉末冶金完成。
湿法冶金的优点：是原料中有价金属综合回收程度高，有利于环境保护，并且生产过程较易实现连续化和自动化。
现代：三废处理。
传统：先污染、后治理。
湿法化学腐蚀
4.Al腐蚀
加热的H3PO4、HNO3、CH3COOH和去离子水 典型的体积配比为73：4：3.5：19.5 30℃<t<80℃ 步骤为： Al + 4HNO3→Al(NO3)3 + NO + 2H2O Al2O3 + 6H3PO4 → 2Al(H2PO4)3 + 3H20
表12.2导体与介质的腐蚀剂
3.尤其适用于多晶硅、氧化物、氮 化物、金属及Ⅲ-Ⅴ族化合物的腐 蚀
12.3.2 从适用范围分别探讨Si、SiO2、 Si3N4和多晶Si、Al以及GaAs的腐蚀
1.硅的腐蚀
常见腐蚀剂为HNO3与HF，再加入H2O或 CH3COOH，过程为： Si + 4HNO3 → SiO2 + 2H2O + 4NO2 SiO2 + 6HF → H2SiF6 + 2H2O
5.GaAs的腐蚀
属各向同性腐蚀，常见腐蚀剂为 H2SO4-H2O2-H2O与H3PO4-H2O2-H2O系统， 速率较慢
6.影响腐蚀速率的因素
腐蚀剂的浓度、搅动、温度决定；另 外，密度、表面多孔度、微结构与氧化物 内含杂质都会影响腐蚀速率
7.优缺点
选择性高、设备简单、便于规模生产 各向异性腐蚀的精度不是太高
抛光、在热氧化或外延之前
2.湿法腐蚀方法： 步骤：
a.腐蚀剂扩散到表面 b.反应 c.生成物溶解
图12.21
湿法化学腐蚀机理
方式： 浸入式和喷洒式 由于较高的腐蚀速率和均匀度，后者 逐步代替前者 腐蚀速率：
例3、铝的平均腐蚀速率：五个速率之和的平 均值为773.6nm/min 腐蚀速率均匀度：4.4%
12.3 湿法化学腐蚀
12.3.1 简介
6（湿法腐蚀3）
湿法腐蚀工艺
装置：
工作电极（WE）： 接硅
辅助电极（CE）： 腐蚀液中（Pt）
参考电极（RE）： 测硅的电势，
（SCE饱和甘汞电极）
I—V曲线反应了不 同材料、导电类型 的普遍特征（Vocp： 开路电势；Vpp： 钝化势）
西安励德微系统科技有限公司
湿法腐蚀工艺
电钝化腐蚀机制：腐蚀反应分三个区
影响阳极腐蚀的因素：掺杂浓度、电压、HF浓度
掺杂：P型：随浓度降低略有下降
N型：小于2X1016cm-3—速率 很小
大于3X1018cm-3—与P型类 似
中间浓度：速率慢，表 面棕色（多孔硅）
•电化学抛光区 •多孔硅区 西安励德•微不系腐统科蚀技有区限公司
腐蚀速率与掺杂浓度关系 (10V,5%HF)
P-多孔硅孔隙网络较密，直径2~5nm P+直径较大，4~20nm N+随厚度增加，孔隙直径变大，孔隙度增大 N直径6nm~1微米
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湿法腐蚀工艺
自停止腐蚀技术：浓硼掺杂、阳极腐蚀、电钝化
浓硼掺杂自停止腐蚀技术：KOH、EPW腐蚀，在掺杂浓度小 于阈值时，腐蚀速率为常数，大于阈值时，腐蚀速率急剧 降低—重掺杂导致腐蚀停止。
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湿法腐蚀工艺
两极系统的缺点 N型外延层对腐蚀液电位难于精确控制，影响N层厚度均匀 性。需增加参考电极（RE）—三极系统 但P型区电位由于缺陷等原因导致短路，引起边界电流，钝 化P区。 即使理想的PN结也会因双极效应使腐蚀停在离PN结界面几 微米处
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湿法腐蚀工艺
四电极系统—精度可到0.2微米
•适当恒压源加 在衬底，使腐 蚀电势处于P区 的Vocp附近 •Ve使PN结反 偏，外延层电 位略大于N区的 钝化势Vpp
各向同性湿法腐蚀
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【均匀性】
刻蚀均匀性是用于衡量刻蚀工艺在整个硅片上，或 整个一批，或批与批之间刻蚀能力的参数。
难点在于刻蚀工艺必须在刻蚀具有不同图形密 度的硅片工艺中保持均匀性
深宽比相关刻蚀，或微负载效应
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【湿法腐蚀的影响因素】
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例2：Si采用HNO3和HF腐蚀（HNA）
首先
然后
所以，总方程式是
在该腐蚀剂中加入醋酸，可以限制硝酸的离解。
各向同性湿法腐蚀
例3：Si采用KOH腐蚀 Si + 2OH- + 4H2O Si(OH)2++ + 2H2 + 4OH-
各向异性
硅湿法腐蚀由于晶向而产生的各向异性腐蚀
各向异性湿法腐蚀
图三. 3英寸的硅片上制备了25 个不同尺寸的模具阵列
图四. 直径为116.7μm球形模具的 扫描电镜图
总结
该实验研究了用各向同性湿法腐蚀技术制备半 球形的硅模具。使用这些模具这些模具可以通 过传统的复制技术制备复合材料的微透镜。这 种模具具有优良的表面平整度，好的均匀性和 可重复性。
参考文献：
【各向同性施法ctants
Chemical Reaction or Electrochemical Reaction
Movement of byproduct
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当质量运输过程主导整个腐蚀速率时， 在硅表面会形成一个浓度边界层 （concentration boundary layer）。
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批数为了减少颗粒并确保适当的浓度强度，相对容易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。
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2. 铝腐蚀做片： 硅片隔片放置于晶舟； 每班作的第一批片子，要先做试片，以下为正常做片参考时间，换酸 后的试片时间视做片时“白雾”产生快慢适当调整。 3.0um的铝，试片参考时间为6′40″； 1.8um的铝，试片参考时间为4′30″； 1.0um的铝硅，试片时间为2′10″。 实际做片时，要注意观察做片过程中的温度变化和反应情况： 若温度主要在45.5℃以上时间较多，可稍为减少腐蚀时间； 若温度主要在45℃或以下，要稍为增加腐蚀时间。 试片合格则批量做片，若试片不合格，报告工艺工程师，待指示；
3. BOE做片操作： 做片前，检查水槽，应盛满DI水； 待腐蚀硅片在DI水中DIP 2次； 硅片从DI 水槽取出，抖一下提把，再放入BOE酸槽； 硅 腐蚀过程中，每隔2~3分钟 DIP 3~5次（硅片不出液面）； 腐蚀时间到，硅片在BOE酸槽里DIP2-3次，提出液面后在酸 槽正上方抖一下提把，即放入盛满DI的水槽，在水槽中DIP 3~5次，开始冲水； 冲水过程中，取下提靶，放入水槽一侧和硅片一起冲水；
4.
1.
条件及点检
做片前注意观察面板显示温度，要符合要求44~46℃，每天夜 班用温度检测一次 ； 酸液开循环，无N2，温度稳定， 换酸周期：每天12：00前后视做片情况换酸，换掉两瓶，换 酸前需提前30分钟把机台酸槽循环关掉，换酸后开循环和N2， 至温度重新稳定1h左右才可以做试片，另液面不够时要及时 补充，补充后也要开循环至温度稳定后30分钟才可作片。 换酸后的第一批硅片，要先做试片。 距坚膜出炉时间在8小时以内的批次（已打过胶了）可直接作 铝腐蚀；超过8小时则重新坚膜、打胶再作铝腐蚀，坚膜时间为 30分钟，打胶时间为6.0分钟。
2. 打胶（打底膜）
作坚膜的硅片从烘箱取出后冷却10分钟左右即打胶； 凡坚膜过的硅片，均要及时完成打胶，待腐蚀；若超过8
小时不能打胶的，需要重新坚膜再打胶； 每周一早班测试打胶速率：使用“512”光刻胶，坚膜50分 钟后测胶厚，用打胶程序打胶6.0分钟，测上、中、下三 点胶厚，计算平均值，记录； 打胶速率在50-120A/分钟则符合要求；否则报告工艺工 程师，待指示； 所有坚膜后的晶片打胶时间均为6.0分钟，流程卡有特殊 注明的则按流程卡要求生产。
每班后续的批次，可以不再试片，依前面的批量腐蚀时间做片（不同 铝层厚度除外）； 特别注意：15″左右提起晶舟一次，完全提出液面并停留2-3秒或抖一 下提把，当硅片表面能观察到较明显的白雾，表明提起晶舟的间隔时 间太长，即应该增加的次数。 注意观察硅片腐蚀中表面的变化，提高目视判断能力，当硅片表面的 图形变得清晰，没有白雾状产生，再增加20-30秒即可。 腐蚀前，先将水槽注满DI水，留意水压是否正常，若水压太低，停止 做片，报告站长，待指示； 腐蚀时间到，将硅片从酸槽提出来，尽快在DI水里快速DIP 8-10次 （表面没有明显的粘稠酸迹），即刻开始冲水，注意DI水的压力，压 力异常及时通知站长；DI水槽注满水后，再DIP 5-8次，取下提靶， 和硅片一起冲水；
不论光刻时选用多大的曝光量、显影时间多长，显影出 来的窗口都会留有一定的残余光刻胶，这层光刻胶必须 去除才能保证腐蚀图形的正常。 光刻胶在坚膜过程中会挥发出一定量的溶剂，部分会附 着于图形窗口内，需要去除，若不去 除干净，会导致腐 蚀时染色等异常。 坚膜、打胶过程中，特别要注意划伤，即使是轻微的划 伤，他会导致腐蚀时图形异常，若腐蚀时才发现，划伤 部分的产品只能报废了。
1. 坚膜：
氧化层湿法腐蚀工艺坚膜温度为1255℃， 坚膜总时间为50分钟，使用大烤箱； 金属后湿法腐蚀工艺坚膜温度为120
5 ℃，坚膜总时间为
35分钟，使用小烤箱； 注：放入硅片，关烘箱门到开烘箱门之间的时间为总时间； 流程卡有注明的按照流程卡要求。 坚膜温度不够、时间不够，都会导致腐蚀的钻蚀、浮胶、 脱胶。钻蚀就是腐蚀图形边线被腐蚀成锯齿状；浮胶、脱 胶会导致不应该被腐蚀的地方被腐蚀。
2. 注意事项： 距坚膜出炉时间8小时以内的批次（已打过胶了）可直接作 BOE腐蚀；超过8小时则重新坚膜、打胶。重新坚膜的时间 为10分钟；打胶时间为6.0分钟； 每班第一次做片，必须先作试片（按流程提供的参考时间 中心值），冲水转干，自检合格再批量做片，若有异常， 及时通知工艺工程师； 本班内，没有CD要求的批次不再作试片，直接按流程卡提 供的参考时间（中心值）做片；若有CD要求，必须作试片 （试片时间按流程卡提供的参考时间中心值），试片OK再 作批量，若CD不合格，通知工艺工程师，待指示； 凡有硅片正进行BOE腐蚀，操作员不能离开操作台附近！
1. 条件及点检： BOE腐蚀液：6：1 BOE； 腐蚀温度：22±1℃，酸槽内实测为准，每班做片前测一次； 换酸周期：累计做片1200± 50片或时间满3天，满足其中一 条即更换新酸，换酸后测腐蚀速率； 腐蚀速率在1050±50A方可生产，否则通知工艺工程师，待 指示； 每周一、周五早班做片前作一次腐蚀速率监控，测上、中、 下三点算平均，速率在1050±50A/分钟即符合要求，否则报 告工艺工程师，待指示；
BOE 腐蚀后去胶前检查 照强光灯，表面颜色均匀、一致； 每花篮抽最后一片，显微镜用10倍物镜数检查上、中、下、左、右 五点的腐蚀情况； 要求：线条清晰、无双线，腐蚀区域是纯白色，无脱胶、浮胶等； 有CD要求的工序，读游标CD； 有要求测氧化层剩余厚度的批次，测试时注意尽量找大的图形测试， 调焦至显微镜里的六边形清晰测试； 自检合格即可用H2SO4+H2O2去胶，否则报告工艺工程师，待指示。 提醒：腐蚀时间长的批次，如发射 区腐蚀、锑埋层腐蚀工序，最后几分 钟加经常作DIP，否则容易残留100多埃不容易蚀净。