深圳市怡和興機電科技有限公司
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閱讀：147發(fā)布時間：2024-10-6
20世紀50年代后，半導體IC工藝逐漸發(fā)展發(fā)明了四種基本工藝（離子注入、擴散、外延生長和光刻）。如果芯片被灰塵顆粒和金屬污染，產生短路或開路等，很容易損害芯片中的電路功能。
污染物和雜質的分類
IC制造過程中需要一些有機和無機化合物。此外，制造過程總是在潔凈室中進行，并有人為干預，導致硅片受到各種環(huán)境污染。污染物根據其發(fā)生情況分為四類：顆粒物、有機物、金屬污染物和氧化物。
1.2 顆粒
聚合物、光刻膠和蝕刻雜質構成了大部分顆粒。通常，顆粒會粘附在硅表面，影響后續(xù)工藝的幾何特征和電氣特性的發(fā)展。雖然顆粒與表面之間的粘附力不同，但主要是范德瓦爾斯引力，因此顆粒去除方法主要是使用物理或化學方法對顆粒進行咬邊，并逐漸去除顆粒。粒子與硅表面的接觸面積減小，粒子被移除。
1.2有機物
人體皮膚油、潔凈室空氣、機械油、硅真空潤滑脂、光刻膠、清潔溶劑和其他有機污染物都可以在IC工藝中找到。每種污染物都以不同的方式影響IC工藝，主要是通過在晶圓表面上產生一層有機層來阻止清洗液到達晶圓表面。因此，去除有機物通常是清潔程序的初步。
1.3金屬污染物
在IC電路制造過程中，金屬互連材料用于連接單獨的器件。光刻和蝕刻用于在絕緣層上創(chuàng)建接觸窗口，然后蒸發(fā)、濺射或化學氣相沉積用于創(chuàng)建金屬互連（CVD）。為了構造互連線，對互連膜（如Al-Si、Cu等）進行蝕刻，然后對沉積的介電層進行化學機械拋光（CMP）。該程序有可能污染IC生產過程。在構建金屬互連時會產生各種金屬污染。為了消除金屬污染，必須采取適當?shù)拇胧?/span>
1.3一次氧化物和化學氧化物
在包括氧氣和水在內的環(huán)境中，硅原子很容易被氧化，形成一個氧化層，稱為自然氧化層。由于*的*氧化能力，用SC-1和SC-2溶液清洗后，硅片表面會形成化學氧化層。晶圓清潔后，必須清除表面氧化物，以確保柵氧化層的質量。IC工藝中化學氣相沉積（CVD）產生的氧化物，如氮化硅和二氧化硅，也應在清洗過程中選擇性去除。
因此，除了在整個生產過程中避免外部污染源外，集成電路制造程序（如高溫擴散和離子注入）還需要濕式或干式清潔。干式和濕式清潔工作包括使用化學溶液或氣體成功地去除留在晶圓上的灰塵、金屬離子和有機雜質，同時保持晶圓的表面和電氣特性。
其中干洗主要是使用氣相化學技術去除晶圓表面的雜質。熱氧化和等離子體清洗是兩種常見的氣相化學技術。清潔程序包括將高溫化學氣體或等離子反應氣體引入反應室，反應氣體在反應室中與晶片表面化學結合，產生揮發(fā)性反應產物，并進行真空抽空。常用到的設備是各類惰性氣體烘箱（無氧烤箱），等離子清洗機等。
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