半導(dǎo)體-工藝晶圓清洗

1、晶圓清洗晶圓清洗摘要：介紹了半導(dǎo)體IC制程中存在的各種污染物類(lèi)型及其對(duì)IC制程的影響和各種污染物的去除方法并對(duì)濕法和干法清洗的特點(diǎn)及去除效果進(jìn)行了分析比較。關(guān)鍵詞：濕法清洗；RCA清洗；稀釋化學(xué)法；IMEC清洗法；單晶片清洗；干法清洗中圖分類(lèi)號(hào)：TN305.97文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1003353X(2003)0900440481前言前言半導(dǎo)體IC制程主要以20世紀(jì)50年代以后發(fā)明的四項(xiàng)基礎(chǔ)工藝（離子注入、擴(kuò)散、外延生長(zhǎng)及光刻）為基礎(chǔ)

2、逐漸發(fā)展起來(lái)，由于集成電路內(nèi)各元件及連線相當(dāng)微細(xì)，因此制造過(guò)程中，如果遭到塵粒、金屬的污染，很容易造成晶片內(nèi)電路功能的損壞，形成短路或斷路等，導(dǎo)致集成電路的失效以及影響幾何特征的形成。因此在制作過(guò)程中除了要排除外界的污染源外，集成電路制造步驟如高溫?cái)U(kuò)散、離子植入前等均需要進(jìn)行濕法清洗或干法清洗工作。干、濕法清洗工作是在不破壞晶圓表面特性及電特性的前提下，有效地使用化學(xué)溶液或氣體清除殘留在晶圓上之微塵、金屬離子及有機(jī)物之雜質(zhì)。2污染物雜質(zhì)

3、的分類(lèi)污染物雜質(zhì)的分類(lèi)IC制程中需要一些有機(jī)物和無(wú)機(jī)物參與完成，另外，制作過(guò)程總是在人的參與下在凈化室中進(jìn)行，這樣就不可避免的產(chǎn)生各種環(huán)境對(duì)硅片污染的情況發(fā)生。根據(jù)污染物發(fā)生的情況，大致可將污染物分為顆粒、有機(jī)物、金屬污染物及氧化物。2.1顆粒@eNH4OHH2O2H2Oat65～80℃).APM通常稱(chēng)為通常稱(chēng)為SC1清洗液清洗液，其配方為：NH4OH:H2O2：H2O=1:1:5～1:2:7，以氧化和微蝕刻來(lái)底切和去除表面顆粒；也可去

4、除輕微有機(jī)污染物及部分金屬化污染物。但硅氧化和蝕刻的同時(shí)會(huì)發(fā)生表面粗糙。（2）HydrochlicacidhydrogenperoxideDIwatermixture(HPMHCIH2O2H2Oat65~80℃).HPM通常稱(chēng)為通常稱(chēng)為SC2清洗液清洗液，其配方為：HCI:H2O2:H2O=1:1:6～1:2:8，可溶解堿金屬離子和鋁、鐵及鎂之氫氧化物，另外鹽酸中氯離子與殘留金屬離子發(fā)生絡(luò)合反應(yīng)形成易溶于水溶液的絡(luò)合物，可從硅的底層去除

5、金屬污染物。（3）Sulphuricacid（硫酸）hydrogenperoxide（過(guò)氧化氫）DIwater（去離子水）混合物(SPMH2SO4H2O2H2Oat100~130℃)。SPM通常稱(chēng)為通常稱(chēng)為SC3清洗液清洗液，硫酸與水的體積比是硫酸與水的體積比是1:3，是典型用于去除有機(jī)污染物的清洗液。硫酸可以使有機(jī)物脫水而碳化，而雙氧水可將碳化產(chǎn)物氧化成一氧化碳或二氧化碳?xì)怏w。（4）Hydrofluicacid（氫氟酸）diluted

6、hydrofluicacid（稀釋氫氟酸）(HFDHFat20~25℃)蝕刻。其配方為：HF:H2O=1:2:10，主要用于從特殊區(qū)域去除氧化物、蝕刻硅二氧化物及硅氧化物，減少表面金屬。稀釋氫氟酸水溶液被用以去除原生氧化層及SC1和SC2溶液清洗后雙氧水在晶圓表面上氧化生成的一層化學(xué)氧化層，在去除氧化層的同時(shí)，還在硅晶圓表面形成硅氫鍵，而呈現(xiàn)疏水性表面。8y7_“j.Kvi6f（5）Ultrapurewater（UPW）通常叫作DI水，