第八章干刻工艺
8.1 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忠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。第五章中已经对湿式刻蚀进行了较详细的介绍。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。
图8.1 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LCD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LCD 前段制程。在本章节中，将针对干刻蚀技术加以说明。
8.2 Dry Etch 的分类及工艺的基本原理
8.2.1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。如图8.2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。各向同性蚀刻通常对下层物质具有很好的选择比，但线宽定义不易控制。而各向异性蚀刻则是借助具有方向性的离子撞击，进行特定方向的蚀刻，形成垂直的轮廓。采用非等向性蚀刻，可定义出较细微的线宽。
图8.2 各向同性与各向异性刻蚀
2.选择比( Selectivity )
在刻蚀过程中，被刻蚀物质上层的遮罩物质（如光刻胶）或下层的物质这些本来不需要被刻蚀的膜层也会同时遭到刻蚀，如图8.3所示。
图8.3 刻蚀前和刻蚀后比较
选择比即为不同物质之间蚀刻速率的比值。其中又可分为对遮罩物质的选择比及对待蚀刻物质下层物质的选择比。选择比要求越高越好，高选择比意味着只刻除想要刻去的那一部分材料。选择比可以表示为
选择比＝被刻蚀材料的速率/不需要被刻蚀材料的速率。
3.负载效应( Loading Effect )
负载效应就是当被蚀刻材质裸露在反应电浆或溶液时，面积较大者蚀刻速率比面积较小者慢的情形。这是由于反应物质在面积较大的区域中被消耗掉的程度较为严重，导致反应物
质浓度变低，而蚀刻速率却又与反应物质浓度成正比关系，大部份的等向性蚀刻都有这种现象。
4.RF自偏压（self bias）
电浆是等离子体，其内部正负离子相等，而如果解离腔体电极接上RF power，由于其电极表面所带电荷的变换，会吸引正负离子及电子的接近，但因电子与带正电的原子核质量相差甚多，使得在经过高频的变换过程后，电子与正离子逐渐分离，质量较小的电子受吸引加速较快到达电极表面，使电极附近形成带负电的鞘层电压，这就是自偏压产生的原理。这个鞘层电压与等离子体之间存在电位差，从而会吸引正离子轰击基板表面，增加刻蚀的效应。
图8.4 电子与正离子分离
图8.5 上下电极之间的电位分布
8.2.2干刻蚀机制的分类
在干式蚀刻中，随着制程参数和电浆状态的改变，可以区分为两种极端性质的蚀刻方式即纯物理性蚀刻与纯化学反应性蚀刻，以及物理和化学混合作用刻蚀。
1. 物理刻蚀
纯物理性蚀刻可视为一种物理溅镀(Sputter)方式，它是利用辉光放电，将气体如Ar，解离成带正电的离子，再利用自偏压（self bias）将离子加速，溅击在被蚀刻物的表面，而将被蚀刻物质原子击出。此过程乃完全利用物理上能量的转移，故谓之物理性蚀刻。利用下电极所产生的自偏压会吸引电浆中的正离子轰击基板表面，达到破坏膜层表面的刻蚀目的，这种刻蚀的好处在于它很强的刻蚀方向性，从而可以获得高的各相异性刻蚀剖面，以达到好的线宽控制目的。其特点有
◆各相异性刻蚀
◆低刻蚀选择比
◆并且因轰击效应使得被刻蚀膜层表面
产生损伤
◆反应副产物多为非挥发性，容易累积于
腔体内部
图8.6 物理溅射（sputter）机理
2. 化学刻蚀
纯化学反应性蚀刻，则是利用各式能量源（RF，DC，microwave等）给予气体能量，产生电浆，进而产生化学活性极强的原(分)子团，原(分)子团扩散至待蚀刻物质的表面，与待蚀刻物质反应产生挥发性之反应生成物，最后挥发性生成物被真空设备抽离反应腔。因这种反应完全利用化学反应来达成，故谓之化学反应性蚀刻。这种蚀刻方式相近于湿式蚀刻，只是反应物及产物的状态由液态改变为气态，并利用电浆来促进蚀刻的速率。因此纯化学反应性蚀刻拥有类似于湿式蚀刻的优点及缺点，特点有
◆各向同性刻蚀
◆高刻蚀选择比
◆高刻蚀速率
◆低表面损伤
◆反应腔体洁净度较易维持
在半导体以及LCD制程中，纯化学反应性蚀刻
应用的情况通常为不需做图形转换的步骤，如光阻图8.7 化学反应性刻蚀机理
的去除等。
图8.8 基于化学反应机制的理想乾蚀刻过程
如图8.8所示，一个仅基于化学反应机制的理想乾蚀刻过程可分为以下几个步骤：（1）刻蚀气体进入腔体，在电场作用下产生电浆形态之蚀刻物种，如离子及自由基(Radicals)；（2）蚀刻物种藉由扩散、碰撞或场力移至待蚀刻物表面；（3）蚀刻物种吸附在待蚀刻物表面一段时间；（4）进行化学反应并产生挥发性之生成物；（5）生成物脱离表面；（6）脱离表面之生成物扩散至气体中并排出。上述步骤中若其中一个停止发生，则整个反应将不再进行。而其中生成物脱离表面的过程最为重要，大部份的反应物种皆能与待蚀刻物表面产生快速的反应，但除非生成物有合理的气压以致让其脱离表面，否则反应将不会发生。
3. 物理和化学刻蚀
单纯的物理或化学刻蚀所得到的刻蚀速率低于两者综合效应，如膜层表面先受到离子轰击，破坏表层结构，再施以化学反应，可得到数倍以上的刻蚀速率。物理和化学混合作用的机理可以理解为离子轰击改善化学刻蚀作用，加入离子撞击的作用有二：一是将待蚀刻物质表面的原子键结破坏，以加速蚀刻速率；二是将再沉积于待蚀刻物质表面的产物或聚合物(Polymer)打掉，以便待蚀刻物质表面能再与反应蚀刻气体接触。各向异性蚀刻的达成，则是靠再沉积的产物或聚合物，沉积于待蚀刻图形上，在表面的沉积物可被离子打掉，蚀刻可继续进行，而在侧壁上的沉积物，因未受离子的
撞击而保留下来，阻隔了表面与反应蚀刻气体的
接触，使得侧壁不受侵蚀，而获得各向异性蚀刻，
如图8.10所示。物理和化学混合作用机理刻蚀能
获得好的线宽控制并有不错的选择比，因而目前
最具广泛使用的方法便是结合物理性蚀刻与化学
反应性蚀刻的方法。图8.9 物理和化学刻蚀机理
图8.10物理和化学刻蚀过程及侧壁的形成
干法刻蚀也可以根据被刻蚀的材料类型来分。在Array 制程刻蚀工艺中，按材料分，主要可分为非金属和金属刻蚀。非金属刻蚀有a-Si/n+a-Si/SiNx刻蚀，可概括性的视为Si刻蚀，其刻蚀气体可选用的有SF6及CF x系，一般在LCD制程选用SF6，因为其解离之F自由基较多，反应速率较快，且制程较为洁净；CF x系由于在反应过程中，容易有CH化合物产生，较少被选用，但CF x系可通入O2，通过改变F/C 比例及O与C的结合，减少CF x 与F的再结合，增加F 自由基来加快刻蚀速率，并可调整Si/Oxide之选择比，制程控制的弹性较SF6要高。金属刻蚀则以Al刻蚀为主，一般采用Cl2作为刻蚀气体，可得到各向同性的化学性刻蚀效果。
8.2.3 干刻蚀模式及原理
干刻蚀目前以PE及RIE模式使用较为普遍，两种均属于平行电极板的刻蚀，能量均采用RF Power。除了PE及RIE机台，array制程最常用到的还有ICP模式。
1．反应离子刻蚀
反应离子刻蚀（RIE）是Reactive Ion Etching 的简称，它是一种采用化学反应和物理离子轰击作用进行刻蚀的技术。如图8.11所示，RIE腔室的上电极接地，下电极连接射频电源（13.56MHz），待刻蚀基板放置于下电极，当给平面电极加上高频电压后，反应物发生电离产生等离子体，等离子体在射频电场作用下，带负电的电子因质量较小首先到达基板表面，又因为下基板直接连接隔直流电容器，所以不能形成电流从下基板流走，这样就会在基板附近形成带负电的鞘层电压（DC偏压），这种现象被称为阴极降下。正离子在偏压作用下，沿着电场方向垂直轰击基板表面，离子轰击大大加快了表面的化学反应及反应生成物的脱
附，因而RIE模式有很高的刻蚀速率，并且可以获得较好的各向异性侧壁图形，但相对的表面损伤也较严重。
图8.11 反应离子刻蚀原理
2. 等离子刻蚀
等离子刻蚀简称PE(Plasma Etching)模式，PE与RIE模式的差别在于将RF射频电源连接于上电极，而下电极接地，RF装于上电极，可通过控制RF Power来控制反应气体解离浓度，且下电极接地使得表面电位为零，与电浆电位（略大于零）相差不多，并不能产生离子轰击效应，所以造成表面损伤低，适合运用与电性能高度相关的膜层之刻蚀，图8.6。
图8.6 PE模式原理
3. 电感耦合等离子体（ICP）
除了PE及RIE机台，array制程最常用到的还有ICP（Inductively Coupled Plasma ）模式。ICP的上电极是一个螺旋感应线圈，连接功率为13.56MHz的射频电源来产生等离子体，感应线圈将电场与磁场集中，等离子体中电子受磁力作用而做螺旋运动，电子的平均自由程增加可使之获得较高的加速电压，这使得有效碰撞频率增加，离子解离率也因而大幅度增加，ICP模式下的离子密度可比一般解离电浆高约10～100倍。另外，如果要获得化学和物理刻蚀，可以在下电极装产生偏置（BIAS VOLTAGE）的RF发生器（一般频率小于13.56MHz），可利用控制RF power的大小来控制BIAS VOLTAGE，进而控制离子轰击能量，这种以上电极感应线圈控制离子解离浓度，下电极控制离子轰击能量的方法，使得蚀刻制程可达到极为优良的控制，其所能运用的范围也更加宽广，缺点在于电浆匹配不易，设备多元性也容易造成维护上的困难，在array制程中通常用于需要强有力离子轰击的金属蚀刻。
8.2.4 刻蚀用的工艺气体
下面将结合TFT器件不同部分所使用的有代表性的干刻工艺气体作简单的介绍。
1．a-Si的刻蚀
刻蚀a-Si层可以采用RIE模式、PE模式和ICP模式，目前一般多采用前两种。PE模式下和RIE模式下采用的反应气体组成分别为
PE模式：SF6+HCl+He
SF6：F元素的供给源，用来刻蚀a-Si。
HCl：提高对下层物质SiN的选择比。
He：使等离子体均一化。
RIE模式：Cl2+SF6
Cl2：Cl元素的供给源，刻蚀a-Si的主要气体。
SF6：F元素的供给源，用来与a-Si发生反应，辅助刻蚀，提高刻蚀速率。2．SiN的刻蚀
可以采用RIE模式、PE模式和ICP模式。反应气体的组成可以是SF6+O2，SF6+He或SF6+ O2+He。其中
SF6：F元素的供给源，刻蚀SiN、SiO用的主要气体。
O2：有利于形成Taper角，也可用于光阻的灰化过程。
3．Mo、Ta、MoW的刻蚀
可以采用RIE模式、PE模式和ICP模式，目前一般采用RIE模式和ICP模式。反应气体的组成可以是SF6+O2和SF6+ O2+He。其中SF6的作用主要是F元素的供给源，用作Mo、Ta和MoW的主要刻蚀气体。O2的作用是形成Taper角和光阻的灰化。
4．Al的刻蚀
纯Al干刻一般采用RIE模式，Al-Nd合金一般采用ICP模式。反应气体采用BCl3+Cl2。
BCl3：主要用于去除Al膜表面的自然氧化膜（Al2O3）。
Cl2：Al元素的供给源，刻蚀Al的主要气体。
5．ITO的刻蚀
主要采用ICP模式，因为ITO是由铟（In）、锡（Sn）和氧元素构成，所以可以用Cl2或HBr或HI进行刻蚀。反应方程如下
In+3（Cl or Br or I）→InCl3 or InBr3 or InI3
Sn+4（Cl or Br or I）→SnCl4 or SnBr4 or SnI4
6. SiO的刻蚀
主要采用ICP模式，反应气体组成可以是C4F6+H2+Ar或者C4F6+CH2F2+Ar。其中
C4F6：CF X基的供给源。
H2、CH2F2：F离子的去除（F+H→HF↑）。
Ar：Ar本身的活性不强，主要利用离子轰击促进CF X和SiO的反应。
第三节Dry Etching设备的构成和主要性能指标
1干法刻蚀设备的概述
刻蚀是用化学或物理的方法有选择地从基材表面去除不需要的材料的过程，其中干法刻蚀（Dry Etching）具有很好的各向异性刻蚀和线宽控制，在微电子技术中得到广泛的应用。在TFT-LCD制造过程中，Island，Channel和Contact 的刻蚀一般使用的是干法刻蚀中RIE模式（Reactive Ion Etching Mode），图1是TEL（Tokyo Electron Limited）生产的干刻机的简单示意图。其设备的主体是工艺腔室（Process Chamber），其他的辅助设备有产生工艺必需的真空之真空泵（Pump），调节极板和腔体的温度之调节器（Chiller），判断刻蚀终点之终点检测器（EPD, End-point Detector），处理排出废气的尾气处理装置（Scrubber），以及搬运玻璃基板的搬送装置（比如马达，机械手）。下面的内容将对其中工艺腔室、真空泵、温度调节器和终点检测器进行介绍，以期对干法刻蚀设备的构成和主要性能指标有一个基本的了解。
图3-1 TEL干刻机台的概貌。
其中P/C: Process chamber; T/C: Transfer chamber; L/L: Load lock; S/R: Sender/receiver, A/A: Atmospheric Arm.
图3-2 玻璃基板在干刻机台中的基本流程
干法刻蚀工艺流程
玻璃基板的基本流程（图3-2）：玻璃基板（Glass Panel）先存放在S/R中，通过机械手经由A/A传送到L/L，然后到T/C，接着基板被分配到各个P/C中去进行等离子体刻蚀处理。在刻蚀过程中由EPD装置确定刻蚀的终点，如果达到刻蚀终点，则停止刻蚀，基板经由原来的路径传送到设备外进行下一段工序。
2 设备的主要的组成部分
玻璃基板在干刻工序的整个流程中，处于工艺腔（P/C）才是真正进行刻蚀，其他的动作只是基板从设备外大气状态下传送到工艺腔（真空状态）以及刻蚀前后进行的一些辅助程序。所以整个干法刻蚀设备的核心部分是工艺腔。基板置于工艺腔后，刻蚀气体由MFC控制供给到工艺腔内，利用RF发生器产生等离子体，等离子体中的阳离子和自由基对需要刻蚀的薄膜进行物理和化学的反应，膜的表面被刻蚀，得到所需的图形，挥发性的生成物通过管道由真空系统抽走。整
个刻蚀过程就是这样的（图3-3）。通过控制压力，RF功率，气体流量，温度等条件使得等离子体刻蚀能顺利进行。下面将对工艺腔的各个部分进行详细的说明。
图3-3 工艺腔（Process Chamber）的示意图
MFC: Mass Flow Controller, 质量流量控制器；CM: Capacitance Manometer, 电容式压力计；APC: Adaptive Pressure Controller, 压力调节器；TMP: Turbo Molecular Pump, 涡轮分子泵2-1．MFC, 质量流量控制器（图3-4）。
控制工艺气体流量的设备单元。MFC利用气体的热传输特性（物体吸收或放出的热量与其质量、比热、温度差相关，对于特定物质，其比热一定），测量进入工艺腔的质量流量速率。MFC主要由加热传感线圈，测量控制电路，控制阀构成。当气体流过时，热敏线圈由于温度变化导致的阻值变化可以转变为电信
号，电信号在测量控制电路中反映的是流过MFC的气体质量流量，进而控制阀的闭合程度达到控制工艺气体质量流量的目的。
气体质量流量，实质上应该用质量单位来表示，但在习惯上是用标准状态（0℃，一个标准大气压）下的气体体积流量来表示（sccm, standard cubic centimeter per minute，标准立方厘米每分钟）。
图3-4 MFC（质量流量器）的示意图
2-2．RF发生器及匹配网络电路。
RF发生器从水晶振荡器发出13.56MHz、5mW的波形，通过多段增幅器后增幅至数千瓦（图3-5），然后通过同轴电缆传输到匹配网络盒中进行匹配控制，将RF的功率传输到工艺腔的等离子体。
图3-5 RF发生器的示意图以及在不同位置的波形
匹配网络盒和匹配控制器（图3-6）相结合将反射波（电容耦合放电功率）控制到最小，使得RF功率的最大部分在工艺腔内等离子体中消耗。
匹配网络电路执行以下的两项内容：
1 消除电抗成分。也就是使电流和电压的相位合到一起，这样工艺腔内就能产生有效的功率。这是由图中的Cs（match）电容器自动调节。
2 取得阻抗匹配。通常是将RF发生器的负载阻抗调整为50欧姆，这可以将最大的功率传送到工艺腔内而不是消耗在RF电源内部。这是由图中的Cp （tune）自动调节。
图3-6 匹配网络电路示意图
2-3．EPD，终点检测器
相对湿法刻蚀，干法刻蚀对下层薄膜没有很好的刻蚀选择比。由于这个原因，EPD（终点检测器）被要求用于监控刻蚀工艺和停止刻蚀（图3-7）。终点检测有很多方式，其中使用最常用的是发射光谱方法。
图3-7 等离子刻蚀终点检测
等离子体中处于激发态的原子或分子基团会发出特定波长的光，并且光的强度与激发原子和基团的浓度相关。EPD通过探测反应物或生成物发出的某种特
定波长的光的强度，可以得到等离子体刻蚀进行的即时信息。这种方法具有高的灵敏度。我们采用的EPD其基本结构示意图如下：
图3-8 EPD基本结构示意图
CCD: Charge-Coupled Device, MCA: Multi-Channel Analyzer 等离子体发出的光经CCD接受后将各种光波转化为电学信号输入MCA中，由计算机端控制进行选择需要检测的波长。对所选波长的光波的强度进检测得到刻蚀的终点，进而对刻蚀工艺进行控制。
2-4．Chiller，温度调节系统（图3-9）
等离子刻蚀工艺对温度的要求很高。等离子体放电过程中会产生热量，这会使得上下电极以及墙壁温度升高。所以上下电极以及工艺腔壁需要进行温度控制，并且电极和腔壁的温度要求不一样，一台Chiller要对一个工艺腔的三个地方进行独立调节。
图3-9 温度调节器的示意图
下电极（放置玻璃基板）的温度调节范围为20-50℃，上电极为20-90℃，腔壁的温度调节范围为20-60℃。用于循环的冷却剂采用的是Galden液，这种液体绝缘，并具有很好的稳定性。总个温度控制由系统内的温度传感器、电路和控制器调节完成。
2-5．压力调节和真空系统
压力无疑也是工艺中的一个重要参数，它主要由真空泵，APC，真空计等真空设备进行控制。关于真空系统在教材中有专门的章节进行介绍，这里就不再赘述了。
3 干法刻蚀设备的主要性能指标
干法刻蚀设备的功能是在薄膜上准确复制特征图形，从生产产品的角度讲可以归于两方面：产量和良率。具体到设备上就对其性能指标提出一些要求。简单的讲，产量，对应的是干法刻蚀设备的刻蚀速率和机台的稼动力；良率，对应的
是干法刻蚀的刻蚀均匀性、刻蚀选择性、损伤和污染。这里只对干法刻蚀设备这些性能指标作一个笼统的介绍。
3-1 刻蚀速率和稼动力
上表给出的是干法刻蚀工艺中需刻蚀的材料及其刻蚀速率。但这只是单纯的指膜材料刻蚀的速率，并且这个数值可以通过修改工艺参数进行调节。实际上，刻蚀前的准备（上下物料，抽真空等等）和刻蚀后的处理都要占用时间而影响产量。所以在工艺过程中，真空设备的抽气时间、吹扫时间，物料的传送等等动作都是需要考量的。另，TEL机台的刻蚀稼动力为85%。
3-2 良率相关的参数
刻蚀均匀性
刻蚀选择性
颗粒污染
上面三个表给出了干法刻蚀机台的刻蚀均匀性、选择性和污染的性能指标。刻蚀均匀性的计算是在基板上选取13个点，测量数值，然后由（max-min）/（max+min）*100这个公式得到。在工艺中，等离子体的刻蚀辐射损伤对器件的影响不是很明显，所以我们没有去考量。
第四节Dry Etching的主要工艺参数和工艺质量评价干法刻蚀具有一些重要参数：刻蚀速率、刻蚀偏差、选择比、均匀性、刻蚀残留物、Taper Angle和颗粒污染，这些都是与刻蚀质量评价相关的参数。在工艺进行过程中，可以调节的工艺参数有：RF的功率、工艺压力、气体流量等等。下面的内容将一一介绍。
RF功率，即RF对工艺腔体等离子体输入的功率。它对等离子体中离子的能量、直流偏压、刻蚀速率、选择比和物理刻蚀的程度都有影响。其影响的趋势见下表。
表4-1 RF功率对其他刻蚀参数的影响
工艺压力，工艺腔内如果压力越小，则气体分子的密度越小，那么等离子体的物理刻蚀就越强，相比而言，其刻蚀选择比越小。
气体流量，一般而言，气体流量越大，意味着单位时间内工艺腔中参与刻蚀的刻蚀剂越多，那么刻蚀的速率越大。
生产工艺流程控制的规程（草稿） 一、目的 为加强企业的生产工艺流程控制，全面提升产品的制作质量，降低生产成本，各相关部门和人员按照优化5M1E（注1）的原则进行生产活动，增强企业的竞争力，特制订本规程。 ——注1：5M1E分别是英文-人员、机器、材料、方法、测量和环境的单词首位字母。 二、使用范围 本集团下属各公司的应依据本规程来制订、执改进行、生产工艺流程、对其结果进行考核、奖惩，除另有规定外，均以本规程执行； 三、规程的内容： 1、工艺流程涉及的部门（体系化） 工艺流程涉及的部门有：各公司的技术部、生产部、质检部、和集团采购部。 2、管理责任（制度化） （1）各公司技术部责任 a,制定合理的工艺流程文件 各公司的技术部依据产品任务单，制定生产工艺流程的文件，工艺流程文件的主要是以下三种类： ——工艺过程卡片；
——工序卡片； ——操作说明书； 工艺流程的卡片和操作说明书中应包含：图纸（加工的工件图纸以及关键步骤和重要环节都有图纸说明）、加工工序、加工方法及对环境的要求、检验及方法、产品的包装、工时定额、材料和物耗定额、使用的设备和工装、加工工具、对特殊工件的吊装位置及方法、包装方法、加工的起始时间、责任者的签名等，总之应当是实际工作中涉及的工序和各个工序中要点（5M1E）都要简约地反映在流程中；——注2：工时定额和物耗定额：在实际中灵活应用和执行，对于首件和单件生产可以是定性管理；对于3-5件的小批量生产应当是首件完成后，对出其余件进行的半定量管理，就是给个范围值；对于成熟的大批量生产件应当是定量管理，就是应当给出固定的定额；——注3：可以有空项，按实际生产中需要的项目编写，应当简要全面部不应当有漏项；各个公司在制定工艺流程时，可以是表格式、卡片式、文字表述式，只要能在实际生产中，对生产的产品有以下作用即可--加工的指导、检验指导、记录完整（可以追溯产品的加工历史）；b,根据生产出现的问题，可以用工艺流程附加单的形式进行补充及修改，必要时废除老工艺，重新制定新工艺； c,会同质检部门处理质量异常问题。 （2）各公司生产部责任
基于ECRS的气箱生产流程优化 第1章绪论 1.1 当前制造业生产普遍存在的问题 制造业是指将物料、能源、设备、工具、资金、技术、信息和人才等制造资源，根据市场的需求，通过生产制造，转化为可以提供给人们使用的工业品、大型工具和生活消费产品的一门行业。它既是国民经济最重要的物质保障，也是一个国家国际竞争力和综合实力的重要体现，还是先进科学技术的实践载体。 改革开放至今，中国制造业迅猛发展，在短短的时间内，取得了令人瞩目的工业成就，已成为世界制造业大国之一，并且促进中国经济又好又快发展和工业化体系完全建设，制造业已经成为推动我国国民经济和社会发展的核心动力。随着制造业的不断发展，导致越来越多的制造型企业的兴起，使得制造型企业数量不断增多，市场竞争不断加强。企业要想不断保持市场竞争力，在激烈的市场竞争中始终屹立不倒，必须不断提高产品质量，不断提高生产效率，不断降低生产成本。而要想提高生产效率、降低生产成本，就必须优化企业生产流程。 当前我国制造型企业虽然发展势头强劲，但与国外同类型企业相比仍有一定差距。这主要体现在产品质量和产品生产成本两个方面，产品质量与国外出产的比较起来还是存在些许差距的，而且我国产品生产成本相对较高，这些都是我国制造业急需改善的问题。一些企业为了降低成本打起了使用较差质量物料的主意，又希望产品生产后的效果不受影响，但事实证明这个是行不通的。使用低质量物料生产的产品是无法满足规定质量标准的，也无法使得客户满意，也就无法在市场上搏得大众的芳心。因此，要想提高产品质量、降低产品成本，首先必须优化产品生产流程，这是核心问题。 1.2 研究的内容 本文针对我国制造业车间生产流程普遍存在的问题进行分析，并选取上海广电电气AEG环网中压配电气箱生产流程存在的问题，基于ECRS原则进行生产流程优化改善的方法，分析实施流程优化可能遇到的问题，针对相关问题制定新的生产作业流程。 （1）研究重点主要为以下几个方面： ①充分了解当前车间生产现状。 ②分析当前车间生产流程所存在的问题。 ③提出合理的生产流程优化方案，提高生产效率。 （2）研究方法： ①参考相关文献，结合相关文献生产流程优化的案例进行研究。 ②运用秒表测时法、图表法和统计法对相关数据进行分析，便于研究。 ③基于ECRS原则和生产线平衡理论对生产流程的作业工序进行分析。（3）技术路线：
第九章掺杂 【教学内容及教学过程】 8.1引言 8.1.1刻蚀的概念 刻蚀（Etching）是把进行光刻前所淀积的薄膜（厚度约在数百到数十纳米）中没有被光刻胶覆盖和保护的部分，用化学或物理的方式去除，以完成转移掩膜图形到薄膜上面的目的，如图8?1所示。 图8-1刻蚀图形转移示意图 1)湿法刻蚀是利用合适的化学试剂将未被光刻胶保护的晶圆部分分解，然后形成可溶性的化合物以达到去除的目的。 2)干法刻蚀是利用辉光(Glow Discharge)的方法产生带电离子以及具有高浓度化学活性的中性原子和自由基，这些粒子和晶圆进行反应，从而将光刻图形转移到晶圆上。 8.1.2刻蚀的要求 1.图形转换的保真度高 2.选择比 3.均匀性 4.刻蚀的清洁 8.2刻蚀工艺 8.2.1湿法刻蚀 最早的刻蚀技术是利用溶液与薄膜间所进行的化学反应，来去除薄膜未被光刻胶覆盖的部分，从而达到刻蚀的目的。这种刻蚀方式就是湿法刻蚀技术。湿法刻蚀又称湿化学腐蚀，其腐蚀过程与一般化学反应相似。由于是腐蚀样品上没有光刻胶覆盖部分，因此，理想的腐蚀应当是对光刻胶不发生腐蚀或腐蚀速率很慢。刻蚀不同材料所选取的腐蚀液是不同的。1)湿法刻蚀的反应生成物必须是气体或能溶于刻蚀剂的物质，否则会造成反应生成物沉淀，从而影响刻蚀正常进行。 2)湿法刻蚀是各向异性的，刻蚀中腐蚀液不但浸入到纵向方向，而且也在侧向进行腐蚀。 3)湿法刻蚀过程伴有放热和放气过程。 1)反应物扩散到被刻蚀材料的表面。 2)反应物与被刻蚀材料反应。 3)反应后的产物离开刻蚀表面扩散到溶液中，随溶液被排除。 8.2.2干法刻蚀 干法刻蚀是以等离子体来进行薄膜刻蚀的一种技术。在干法刻蚀过程中，不涉及溶液，所以称为干法刻蚀。 1)物理刻蚀是利用辉光放电将气体(比如氩气)解离成带正电的离子，再利用偏压将带正电的离子加速，轰击在被刻蚀薄膜的表面，从而将被刻蚀物质的原子轰击出去。
8-1超大规模集成电路对图形转换有哪些要求？ 答： （1）图形转换的保真度高 在刻蚀时，通常在纵向刻蚀时，也会有横向（侧向）刻蚀，但这种横向刻蚀在工艺中是不希望出现的。因此，在工艺中，就要严格控制这种侧向刻蚀，使之越小越好。 （2）选择比 刻蚀时，光刻胶和衬底在刻蚀过程中不参与反应，也就是说不会被刻蚀。但事实上，光刻胶与衬底，在整个刻蚀过程中，也会参与反应，也会被刻蚀掉部分。这种现象是不希望出现的。因此，在刻蚀过程中，要求光刻胶和衬底的刻蚀速率十分缓慢。 （3）均匀性 现在商业化生产的晶圆直径往往大于12英寸，而且刻蚀的是≤1mm的微细图形。这种大直径硅片上的薄膜厚度一旦不均匀，就会引起刻蚀速率的不均匀，将直接导致图形转移的不均匀性。而且随着晶圆直径的增大，这种不均匀性就会越来越明显。 （4）刻蚀的清洁 超大规模集成电路的图形非常精细，在刻蚀过程中，任何人为引入的污染，既影响到图形转移的精度，又增加刻蚀后清洗的复杂性。 8-2湿法刻蚀有哪些特点？ 答： （1）湿法刻蚀的反应物必须是气体或能溶于刻蚀剂的物质，否则会造成反应物沉淀，从而影响刻蚀正常进行。 （2）湿法刻蚀是各向异性的，刻蚀中腐蚀液不但浸入到纵向方向，而且也在侧向进行腐蚀。这样腐蚀后得到的图形结构像一个倒八字形，而不是理想的垂直墙。（3）湿法刻蚀过程伴有放热和放气过程。放热造成刻蚀局部温度升高，引起化学反应速率增加，一旦温度剧烈增加，又反过来使刻蚀处于不受控制的恶性循环中，使得刻蚀效果变差。 8-3分别阐述SiO2和Si3N4膜的湿法刻蚀原理及刻蚀液配方。 答： （1）二氧化硅的湿法刻蚀 腐蚀液：氢氟酸和氟化氨的混合液 原理：溶液中的F-与二氧化硅中的Si4+络合成六氟硅酸根络离子（SiF6)-2，它与H+结合而生成可溶性的六氟硅酸。 反应原理： SiO2+6HF H2[SiF6]+2H2O （2）氮化硅的湿法刻蚀 ?氢氟酸对氮化硅的腐蚀速度比二氧化硅慢得多，而磷酸则容易腐蚀氮化硅。 ?所以常用热磷酸作为氮化硅的腐蚀剂。 ?化学反应原理： Si3N4+H3PO4 Si(H2PO4)4+NH3
生产工艺流程控制的程序 一、目的 为加强企业的生产工艺流程控制，全面提升产品的制作质量，降低生产成本，各 相关部门和人员按照优化5M1E（注1）的原则进行生产活动，增强企业的竞争力，特制订本规程。 ——注1：5M1E分别是英文-人员、机器、材料、方法、测量和环境的单词首位字母。 二、使用范围 本公司的应依据本规程来制订、执改进行、生产工艺流程、对其结果进行考核、奖惩，除另有规定外，均以本规程执行； 三、规程的内容： 1、工艺流程涉及的部门（体系化） 工艺流程涉及的部门有：各公司的技术部、生产部、质检部、和集团采购部。 2、管理责任（制度化） （1）各公司技术部责任 a,制定合理的工艺流程文件 公司的技术部依据产品任务单，制定生产工艺流程的文件，工艺流程文件的主 要是以下三种类： ——工艺过程卡片； ——工序卡片； ——操作说明书； 工艺流程的卡片和操作说明书中应包含：图纸（加工的工件图纸以及关键步骤和 重要环节都有图纸说明）、加工工序、加工方法及对环境的要求、检验及方法、产品的包装、工时定额、材料和物耗定额、使用的设备和工装、加工工具、对特殊工件
的吊装位置及方法、包装方法、加工的起始时间、责任者的签名等，总之应当是实 际工作中涉及的工序和各个工序中要点（5M1E）都要简约地反映在流程中； ——注2：工时定额和物耗定额：在实际中灵活应用和执行，对于首件和单件生产可 以是定性管理；对于3-5件的小批量生产应当是首件完成后，对出其余件进行的半定量管理，就是给个范围值；对于成熟的大批量生产件应当是定量管理，就是应当给 出固定的定额； ——注3：可以有空项，按实际生产中需要的项目编写，应当简要全面部不应当有漏项；公司在制定工艺流程时，可以是表格式、卡片式、文字表述式，只要能在实际 生产中，对生产的产品有以下作用即可--加工的指导、检验指导、记录完整（可以追溯产品的加工历史）； b,根据生产出现的问题，可以用工艺流程附加单的形式进行补充及修改，必要时废除老工艺，重新制定新工艺； c,会同质检部门处理质量异常问题。 （2）公司生产部责任 a,生产操作者应当随时自我查对，检查是否符合流程的规定与相关的质量标准，即开展自检工作。 b，各工种的班组长应当对下属的操作者的操作和设备进行专项检查和定期检验及不 定期的巡查，操作者完成后的工件，由班组长或者质检员检验合格后才准放入下道 工序。 c,下道工序人员有责任有义务对上道工序人员的作业质量进行核查、监督，即开展互 检工作； d，提倡QC小组活动，有条件的工段成立QC小组，对所加工的工件进行分析，各公司应当按提高产品的质量，降低工时和物耗所产生的效益，适当地予以奖励。
关于化工工艺流程优化的分析 摘要：工艺流程的优化属于化工系统工程学研究的范围，它主要是研究在一定的条件下，如何用最合适的生产路线和生产设备，以及最节省的投资和操作费用，合成最佳的工艺流程。工艺流程也是实现产品生产的技术路线，通过对工艺流程的研究及优化，能够尽可能的挖掘出设备的潜能，找到生产瓶颈，寻求解决的途径，以达到产量高、功耗低和效益高的生产目标。 关键字：工艺流程，优化 一、化学工艺、化工工艺流程基本概念 化学工艺，即化工技术或化学生产技术，指将原料物主要经过化学反应转变为产品的方法和过程，包括实现这一转变的全部措施。化学工艺在高等学校的课程设置中，有工业化学和化学工艺学，两种课程仅在名称上不同，其内容均与上述化学生产技术的一般内容大体相似。化学生产过程一般地可概括为三个主要步骤：①原料处理。为了使原料符合进行化学反应所要求的状态和规格，根据具体情况，不同的原料需要经过进化、提浓、混合、乳化或粉碎（对固体原料）等多种不同的预处理。②化学反应。这是生产的关键步骤。经过预处理的原料，在一定的温度、压力等条件下进行反应，以达到所要求的反应转化率和收率。反应类型是多样的，可以是氧化、还原、复分解、磺化、异构化、聚合、焙烧等。通过化学反应，获得目的产物或其混合物。③产品精制。将由化学反应得到的混合物进行分离，除去副产物或杂质，以获得符合组成规格的产品。以上每一步都需在特定的设备中，在一定的操作条件下完成所要求的化学的和物理的转变。 化工工艺流程是由若干个具有独立的化工过程的工序所组成的，其结构一般都比较复杂，如果对整个工艺流程寻优，则涉及的影响因素及变量的数目太多，而不容易做出优化结论，如果把流程分解成一若干化工过程表示的工序，先对每个单一的化工过程寻优，则可运用有关的化学工程理论进行优化分析。在生产过程控制中，工艺优化是以原有生产工艺为基础，通过对生产流程、工艺条件、原辅料的深入研究，针对生产关键、工艺薄弱环节,组织技术人员改进工艺，使生产成本降低，生产过程、工艺条件达到最优化。对生产工艺流程的优化，除了技术上的参数优化调整、设备优化改造外，要想获得更大的突破、尤其是解决瓶颈
第八章基本光刻工艺流程-表面准备到曝光 概述 最重要的光刻工艺是在晶圆表面建立图形。这一章是从解释基本光刻工艺十步法和讨论光刻胶的化学性质开始的。我们会按照顺序来介绍前四步（表面准备到对准和曝光）的目的和执行方法。 目的 完成本章后您将能够： 1．勾画出基本的光刻工艺十步法制程的晶圆截面。 2．解释正胶和负胶对光的反应。 3．解释在晶圆表面建立空穴和凸起所需要的正确的光刻胶和掩膜版的极性。4．列出基本光刻十步法每一步的主要工艺选项。 5．从目的4的列表中选出恰当的工艺来建立微米和亚微米的图形。 6．解释双重光刻，多层光刻胶工艺和平整化技术的工艺需求。 7．描述在小尺寸图形光刻过程中，防反射涂胶工艺和对比增强工艺的应用。8．列出用于对准和曝光的光学方法和非光学方法。 9．比较每一种对准和曝光设备的优点。 介绍 光刻工艺是一种用来去掉晶圆表面层上的所规定的特定区域的基本操作（图8.1）。Photolithography是用来定义这个基本操作的术语。还有其它术语为Photomasking, Masking, Oxide或者Metal Removal （OR,MR）和Microlithography。 光刻工艺是半导体工艺过程中非常重要的一道工序，它是用来在不同的器件和电路表面上建立图形（水平的）工艺过程。这个工艺过程的目标有两个。首先是在晶圆表面建立尽可能接近设计规则中所要求尺寸的图形。这个目标被称为晶圆的分辨率（resolution）。图形尺寸被称为电路的特征图形尺寸（feature size）或是图像尺寸（image size）。 第二个目标是在晶圆表面正确定位图形（称为Alignment或者Registration）。整个电路图形必须被正确地定位于晶圆表面，电路图形上单独的每一部分之间的相对位置也必须是正确的（图8.2）。请记住，最终的图形是用多个掩膜版按照特定的顺序在晶圆表面一层一层叠加建立起来的。图形定位的的要求就好像是一幢建筑物每一层之间所要求的正确的对准。很容易想象，如果建筑物每一层和每一层不能很好地对准，那么它会对电梯以及楼梯带来什么样的
制造业生产流程管理与优化 【课程说明】 我们的企业都想让我们的生产过程效率最高、成本最低、异常最少、结果可控，但实际上确往往事与愿违、救火不断，原因在哪儿？ 主要原因就是产品实现的过程涉及的部门与环节非常的广，相关部门的管理者既需要清楚我这个部门在产品实现的过程中承担哪些责任，同时我还要掌握必要的方法和工具，才能保证整个生产流程的顺畅及高效。 这是国内第一个专门讲述制造业生产流程管理与优化的课程，是张洪涛老师来源于工作与咨询实践的集成，真正给到企业系统的流程管理思想和管理工具，让管理更落地，让改善更持续！
【课程大纲】一、前言 1.什么是生产流程？ 广义 狭义 2.讨论一下：生产流程管理要做到什么程度？ 3.体会一下标准化作业的作用：折纸游戏 4.生产流程管理的过程与目的 5.生产流程管理的三个境界 6.生产流程与ISO9000的关系 二、生产流程的内容与制定 1、流程的三种表述方式 2、流程的主要组成部分 3、流程制定与维护的程序 4、有关生产准备流程制订的要点 订单评审流程 生产计划流程 生产物料流程 产品研发流程 讨论一下：为什么工程变更的信息传递会不及时？ 解决工程变更质量的三个步骤 工艺文件准备内容与重点 设备、仪器、工装、夹具、工具的准备要点 人员准备的内容与方式 物料准备的十八个字 5、有关物料控制流程制订的要点 合格供应商管理流程 物料确认流程 采购控制流程 外发作业流程 物品接收与发放流程 仓储管理流程 来料检验流程 不合格品控制流程 出货检验流程 6、有关生产制程流程制订的要点 工序流程图的内容与来源 作业指导书编制方法 讨论一下：标准工时有什么作用？ 标准工时的制订方法介绍 试产控制流程 生产设备管理流程 工装夹具管理流程
毕业论文（设计） 毕业论文XX公司的工艺流程 题目优化设计 指导教师张三 学生姓名唐英伟 二O一三年五月十八日
XX公司的工艺流程优化设计 摘要 生产工艺流程管理也叫做工艺管理，属于生产技术管理的范畴，它以产品的生产工艺过程为主要管理对象。工艺流程是实现产品生产的技术路线，通过对工艺流程的研究及优化，能够尽可能的挖掘出设备的潜能，找到生产瓶颈，寻求解决的途径，以达到产量高、功耗低和效益高的生产目标。 本文通过对XX公司洗衣粉的生产工艺流程状况的分析，利用工业工程解析和解决问题的思维方法，成功借助业务流程管理的流程再造的思想、方法和工具，从管理的角度对生产工艺流程的技术过程再次进行“物质流”的解析。考虑产品的特点和目前的工艺技术状况，从主要解决生产工艺流程上存在的产品切换次数太多、能量损失太大、产品比重提升以及新配方技术的应用问题，从工序的优化重组和技术革新两个方面进行了生产工艺流程的优化设计。有效解决了XX公司洗衣粉产品生产工艺流程上所存在的问题，形成了新的物料工序组合流程和生产方案，并取得了不错的技术和经济效益，具有很大的应用推广价值。 关键词：生产工艺；流程优化；流程管理
Study on the production process optimization of Company XX Abstract Production process management, also known as process management, is a part of production and technology management, which mainly takes production process as the main management object. Manufacturing process is the technical route of the realization of products. Through the study of the process and optimization, we can fully dig out the potential of the equipment and find out the ability bottlenecks to seek solutions in order to achieve the target of high yield, low consumption and high efficiency. In this paper, by analysis of the production process of washing powder in XX company, combined with industrial engineering analysis and problem-solving methods, drawing on the success of business process management process reengineering ideas, methods and tools, the technical process of "material flow" is reanalyzed with the perspective of management. Combination of product characteristics and the status of current technology, to pay more attention to solve the problem existing in products on the frequency switching, high heat loss, the improvement of the proportion and the application of new technologies in formula, the optimum design of the production process was carried out with two aspects of the optimal combination of process and technology improvement, which effectively solved the current problem of the production process of washing powder in XX company and made remarkable technical and economic benefits with great application value. Key words: financial analysis; the financial statements
如何优化生产流程 有句话说的好“工欲善其事，必先利其器”，任何人在新的地方新的工作环境,生活上工作上或多或少都会有不懂不熟悉的地方,如何快速融入新的集体开展工作,得到同事的认可,公司各部门的管理和现场操作流程是第一时间必须了解的内容,还记得在学校时听过培训老师讲课有一句我时常牢记:懂得岗位流程才能成为合格的员工；懂得本部门流程才能成为合格部门负责人；懂得全公司流程才能成为合格总经理。 使新进公司的员工尽快成为一个合格、负责的职工就是流程管理的目标,在中粮包装网络学院上学习了生产管理工作流程改善培训课程,听了讲课老师简单明了的解说,更是使我清楚公司每项工作都有明确的一套流程的好处: 一个新员工看流程模板就可依照前人总结的标准化过程来做，自觉地用同一个标准约束自己，执行共同认可的规则,不用再耗费过多时间摸索而对分配给自己的工作快速上手。这样工作完成的效率会更高，不会因为对新工作不熟悉造成工厂损失;并且流程还明确的每个工作岗位人员的责任,提升了每个员工的工作积极性和态度；有效监控各项工作的进展，从而有利于整体工作的规划；更明确公司各个部门和个人的绩效考核. 把工作流程落实到个部门的每一个工作岗位和每一个工作事项的措施,形成事事有规范,人人有事干,办事有标准流程,工作有方案,使工厂发展越来越好,效益提高。怎么样的流程才合适我们车间呢，这就要由我们自己去进行流程优化: 1．生产过程中取消所有不必要的工作环节和内容
有必要取消的工作，自然不必再花时间研究如何改进。某个处理、某道手续，首先要研究是否可以取消，这是改善工作程序、提高工作效率的最高原则。 2．合并必要的工作 如工作环节不能取消，可进而研究能否合并。为了做好一项工作，自然要有分工和合作。分工的目的，或是由于专业需要，为了提高工作效率；或是因工作量超过某些人员所能承受的负担。如果不是这样，就需要合并。有时为了提高效率、简化工作甚至不必过多地考虑专业分工，而且特别需要考虑保持满负荷工作。 3．程序的合理重排 取消和合并以后，还要将所有程序按照合理的逻辑重排顺序，或者在改变其他要素顺序后，重新安排工作顺序和步骤 在这一过程中还可进一步发现可以取消和合并的内容，使作业更有条理，工作效率更高。 4．简化所必需的工作环节 对程序的改进，除去可取消和合并之外，余下的还可进行必要的简化，这种简化是对工作内容和处理环节本身的简化。 流程管理提倡“第一次把事情做对的成本最低”。对我们生产部门来说更是金科玉律,我们是公司正常生产产品质量的关键部门。 “第一次把事情做对的成本最低”第一次没做好，同时也就浪费了没做好事情的时间，返工的浪费最冤枉。第二次把事情做对既不快、也不便宜。第一次没做对使工作越忙越乱解决了旧问题，又产生了新错误，在一团忙乱中造成了新的工作错误，结果是轻则自己不得不手忙脚乱地改错，浪费大量的时间和精力，
生产工艺流程总结 水泥生产工艺小结 水泥生产自诞生以来，历经了多次重大技术变革，从最早的立式窑到回转窑，从立波尔窑到悬浮预热窑，再到如今的预分解窑，每一次变革都推动了水泥生产技术的发展。以悬浮预热和预分解技术为核心的新型干法水泥生产技术，把现代科学技术和工业生产最新成就相结合，使水泥生产具有高效、优质、环保、大型化和自动化等现代化特征，从而把水泥工业推向一个新的阶段。 水泥生产主要包括生料制备、熟料烧成和水泥粉磨至成品三个阶段，而在每个阶段中又包含了许多工艺过程。比如生料制备中涉及到矿山开采、原料预均化及粉磨和生料的均化等过程；而熟料烧成系统中又涉及到旋风筒、连接管道、分解炉、回转窑和篦冷机五种主要工艺设备。本文主要通过生料制备、熟料烧成和水泥成品三个大方面对整个新型干法水泥生产工艺进行描述。 1 生料制备 矿山开采和原料预均化 任何产品的制备，原料的选取和制备均是重要的一个环节，原料的品质会直接影响生产产品的质量。所以，在水泥生产中，原料选取即矿石开采需要做好质量控制工作。在矿石开采过程中，首先要做好勘探工作，切实掌握矿体的质量，然后在此基础
上根据生产需求，合理搭配，选择性开采，尽可能的缩小原料的化学成分波动，这同时也可为原料预均化创造了一定的条件。 1959年，原料预均化技术首次应用于美国水泥工业。预均化技术就是在原料的存取过程中，运用科学的堆取料技术，实现原料的初步均化。具体是在原料堆放时，由堆料机连续地把进来的物料，按照一定的方式堆成尽可能多的相互平行、上下重叠、厚薄一致的料层，而在取料时，则通过选择与料堆方式相适应的取料机和取料方式，在垂直于料的方向上，同时切取所有料层，这样就在取料的同时完成了物料的混合均化，起到预均化的目的。 预均化是在预均化堆场中进行的，预均化堆场按照功能又可以分为预均化堆场、预配料堆场和配料堆场三种类型。预均化堆场是将成分波动较大的单一品种物料石灰石、原煤等，以一定的堆取料方式在堆场内混合均化，使其出料成分均匀稳定；预配料堆场是将成分波动较大的两种或两种以上原料，按照一定的配合比例进入堆场，经混合均匀，使其出料成分均匀，并基本符合下一步配料要求； 配料堆场是将全部品种的原料，按照配料要求，以一定的比例进入堆场，经过混合均化，在出料时达到成分均匀稳定，并且完全符合生料成分要求。 原料的粉磨
第八章干刻工艺 8.1 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忠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。第五章中已经对湿式刻蚀进行了较详细的介绍。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。 图8.1 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LCD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LCD 前段制程。在本章节中，将针对干刻蚀技术加以说明。 8.2 Dry Etch 的分类及工艺的基本原理 8.2.1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。如图8.2所示，纯粹的化
次氯酸钙生产工艺优化 1消石灰品质 作为制备灰浆的原料，消石灰的品质即石灰石中Ca(OH)2的含量对漂粉精有效氯含量有较大影响。原料氢氧化钙的纯度是漂粉精的有效氯含量的重要影响因素，一般来讲，二者成正比关系。氢氧化钙带入的杂质主要有也会与氯气反应生成Mg(C1O)2，但Mg(C1O)2不稳定，在加热干燥的过程中极易分解，从而造成有效氯的损失;其他杂质一方面阻碍Ca(C10)2的晶体生长，另一方面在漂粉精中占据一定的含量，这些都使漂粉精的有效氯含量下降。所以在灰浆制备前，先测量消石灰中Ca(OH)2的含量，从而计算需要放入混灰罐中消石灰的质量。 通过实验得到G=3.5008g、V总=50mL,V=12.75m1,M=0.025mo1/L。Ca(OH):含量按下式计算: 按照上述数据计算，Ca(OH):的含量为98.5%。符合实验要求。
1.2氯化反应 在氯化反应过程中，石灰浆中会析出小六角棱形晶体，该晶体会持续成长。随着搅拌的进行。大晶体会被破碎，开始出现针型晶体。在针型晶体出现时加入母液，使反应中的氢氧化钙含量保持为300g/L。最终会生成破板状大针形结晶，待所有的晶体均为大针形结晶时即为氯化反应终点，此时停止通入氯气。依次套用母液进行实验，套用次数不得少于6次。对6批制得的次氯酸钙产品进行有效氯和水分分析，结果如表1和表2所示。由表1和表2中可以得到，在正常的生产条件下，使用钙法工艺分析纯原料，在实验室产品有效氯可达到63.5%，含水量可达到2.5%左右。批量化生产中产中，产品有效氯可达到58.0%，含水量可达到2.4%左右。因为批量生产过程中原料的品质下降，杂质较多，在反应过程中，杂质会引起较多的副反应的发生从而促进己生成的次氯酸钙产品的分解，造成产品的有效率含量比分析纯原料得到的产品的有效氯含量低。而且在批量生产过程中，温度、压力等条件不易及时进行调控，这也是造成产品有效率含量降低的主要原因。 表1钙法工艺生产产品的有效氯含量
生产工艺主讲人：吴书法 生产加工工艺流程及加工工艺要求 一，工艺流程表 制造工艺流程表 1/ 17
注：从原材料入库到成品入库，根据产品标准书的标准要求规定，全程记录及管理。 二，下料工艺 我们公司下料分别使用：①数控激光机下料②剪板机下料③数控转塔冲下料④普通冲床下料⑤芬宝生产线下料⑥火焰切割机下料⑦联合冲剪机下料 今天重点的讲一下：①② 2/ 17
1两台激光下料机。型号分别为：HLF-1530-SM、HLF-2040-SM 2 操作步骤 2.1 开机 2.1.1 打开总电源开关 2.1.2 打开空气压缩机气源阀门，开始供气 2.1.3 打开稳压电源 2.1.4 打开机床电源 2.1.5 打开冷干机电源，待指针指在绿色区间内，再打开冷干机气阀 2.1.6 打开切割辅助气体（气体压力参照氧气、氮气的消耗附图） 2.1.7 待数控系统开机完成，松开机床操作面板上的急停按钮，执行机床回零操作 2.1.8 打开激光器电源开关，（夏天等待30分钟）打开水冷机，待水温在“低温21℃，高温31℃”，再打开机床操作面板上的“激光开关”按钮，等待按钮上方LED灯由闪烁变为常亮。开机完成。 2.2 常规操作步骤 2.2.1 在【JOG】状态下，按下【REF.POINT】，再按回零键，执行回零操作 2.2.2 在2.1生效的情况下，按下“标定”键，执行割嘴清洁和标定程序。 2.2.3 根据相应的板材，调节焦距位置、选择合适大小的割嘴，然后调整割嘴中心。 2.2.4 打开导向红光，用手轮或控制面板，将切割头移动到板材上方起点位置，关闭导向红光，关闭防护门。 2.2.5 打开所用切割程序，确定无误后一次点击“AUTO”,“RESET”，“CYCLE START"。 2.2.6 切割结束将 Z 轴抬高再交换工作台，取出工件摆放整齐，做好标识。 3/ 17
生产工艺或管理中的优化问题 某钢管零售商从钢管厂进货，将钢管按照顾客的要求切割后售出.从钢管厂进货时得到的原料钢管都是19m长. ⑴现有一客户需要50根4m长、20根6m长和15根8m长的钢管，应如何下料最节省？ (2)零售商如果釆用不同切割模式太多，将会导致生产过程的复杂化，从而增加生产和管理成本，所以该零售商规定采用的切割模式不能超过3种.此外，该客户除需要（1)中的三种钢管外，还需要10根5m长的钢管，应如何下料最节省？ 1.问题(1)的分析和建模 首先，应当确定哪些切割模式是可行且合理的，即按照客户需要在原料钢管上安排切割的一种组合，同时保证切割的余料不应该大于或等于客户需要钢管的 钢管下料的合理切割模式 问题化为在满足客户需要的条件下，按照哪些合理的模式，切割多少根原料钢管，最为节省.而所谓节省，可以有两种标准，一是切割后剩余的总余料量最小，二是切割原料钢管的总根数最少.下面将对这两个目标分别讨论. 决策变量：用x i表示按照第i种模式(i= 1，2,…，7)切割的原料钢管的根数,显然它们应当是非负整数.
决策目标：以切割后剩余的总余料量最小为目标，则由表可得 min Z1 = 3x1+ x2+ 3x3 + 3x4 +X5+X6+3X7 以切割原料钢管的总根数最少为目标，则有 minZ2= x1+x2+ x3+X4+ X5+X6+ X7 约束条件:为满足客户的需求,按照表应有 4x1+ 3x2 + 2x3+ x4+x5≧ 50 x2+2x4+x5+3x6≧20 x3 + x5+2x7≧ 15 X i∈N, i = 1,…,7 这样，可以分别得到满足上面两个目标函数建立的整数规划模型. 2.问题（2)的分析和建模 由于钢管规格增加到4种，如果按照解问题⑴的思路，枚举法的工作量较大. 下面介绍整数非线性规划模型，可以同时确定切割模式和切割计划，这是带有普遍性的方法. 同问题（1)类似，一个合理的切割模式的余料不应该大于或等于客户需要的钢管的最小尺寸，切割计划中只使用合理的切割模式，而由于本题中参数都是整数，所以合理切割模式的余量不能大于3m.此外，这里我们仅选择总根数最少为目标进行求解. 决策变量：由于不同切割模式不能超过三种，可以用x i表示按照第i种模式(i= 1,2,3)切割的原料钢管的根数，显然它们应当是非负整数.设所使用的第i 种切割模式下每根原料钢管生产4m长、5m长、6m长和8m长的钢管数量分别为r1i,r2i,r3i,r4i(非负整数).决策目标：以切割原料钢管的总根数最少为目标，即目标为