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半导体等离子清洗机在晶圆清洗上的应用

时间:2022-09-01 15:45:21 来源:爱游戏电竞平台 作者:爱游戏电竞官网 点击:3

  随着半导体技术的不断发展,对工艺技术的要求越来越高,尤其是对半导体晶片的表面质量。主要原因是晶片表面的颗粒和金属杂质的污染会严重影响器件的质量和成品率。在目前的集成电路生产中,由于晶片表面的污染,仍有50%以上的材料损失。

  在半导体生产过程中,几乎每个工序都需要清洗,晶圆清洗的质量对器件性能有着严重的影响。正是因为晶圆清洗是半导体制造过程中很重要、频繁的步骤,其工艺质量将直接影响器件的良率、性能和可靠性,所以国内外各大公司和研究机构一直在不断研究清洗工艺。等离子清洗作为一种先进的干洗技术,具有绿色环保的特点。随着微电子工业的快速发展,等离子清洗机在半导体行业得到越来越多的应用。

  等离子清洗具有工艺简单、操作方便、无废物处理和环境污染等优点。等离子清洗常用于光刻胶去除过程。少量氧气被引入等离子体反应系统。在强电场的作用下,氧气产生等离子体,将光刻胶迅速氧化成挥发性气体,被抽走。这种清洗技术具有操作方便、效率高、表面清洁、无划痕等优点,有利于保证产品质量。而且不使用酸、碱、有机溶剂,越来越受到人们的重视。

  半导体制造需要一些有机和无机物质参与。此外,由于工艺总是由净化室的人进行,半导体晶片不可避免地会受到各种杂质的污染。根据污染物的来源和性质,大致可以分为四类:颗粒、有机物、金属离子和氧化物。

  颗粒主要是一些聚合物、光刻胶和蚀刻杂质。这种污染物通常吸附在晶片表面,影响器件光刻工艺的几何图形形成和电学参数。这类污染物的去除方法主要是通过物理或化学方法对颗粒进行清理,逐渐减小颗粒与晶圆表面的接触面积,然后去除。

  有机杂质来源广泛,如人体皮肤油脂、细菌、机油、真空油脂、光刻胶、清洗溶剂等。这类污染物通常会在晶圆表面形成有机薄膜,以防止清洗液到达晶圆表面,导致晶圆表面清洗不彻底,使得清洗后的晶圆表面上金属杂质等污染物保持完好。此类污染物的去除通常在清洁过程的一开始的步骤进行,主要使用硫酸和过氧化氢。

  半导体技术中常见的金属杂质包括铁、铜、铝、铬、钨、钛、钠、钾、锂等。这些杂质的来源主要包括各种容器、管道、化学试剂以及半导体晶片加工过程中的各种金属污染。经常使用化学方法去除这类杂质,各种试剂和化学物质配制的清洗液与金属离子反应形成金属离子络合物,与晶圆表面分离。

  暴露在氧气和水中的半导体晶片表面会形成自然氧化层。这种氧化膜不仅阻碍了半导体制造的许多步骤,还含有一些金属杂质,在一定条件下会转移到晶片上形成电缺陷。这种氧化膜的去除通常是通过浸泡在稀氢氟酸中来完成的。