深圳市怡和興機電科技有限公司
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閱讀：139發(fā)布時間：2024-10-6
20世紀(jì)50年代后，半導(dǎo)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(chǎn)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(zhì)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(yù)，導(dǎo)致硅片受到各種環(huán)境污染。污染物根據(jù)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(zhì)構(gòu)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(xué)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(chǎn)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(xué)氣相沉積用于創(chuàng)建金屬互連（CVD）。為了構(gòu)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(xué)機械拋光（CMP）。該程序有可能污染IC生產(chǎn)過程。在構(gòu)建金屬互連時會產(chǎn)生各種金屬污染。為了消除金屬污染，必須采取適當(dāng)?shù)拇胧?/span>
1.3一次氧化物和化學(xué)氧化物
在包括氧氣和水在內(nèi)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(xué)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(zhì)量。IC工藝中化學(xué)氣相沉積（CVD）產(chǎn)生的氧化物，如氮化硅和二氧化硅，也應(yīng)在清洗過程中選擇性去除。
因此，除了在整個生產(chǎn)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(xué)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(zhì)，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(xué)技術(shù)去除晶圓表面的雜質(zhì)。熱氧化和等離子體清洗是兩種常見的氣相化學(xué)技術(shù)。清潔程序包括將高溫化學(xué)氣體或等離子反應(yīng)氣體引入反應(yīng)室，反應(yīng)氣體在反應(yīng)室中與晶片表面化學(xué)結(jié)合，產(chǎn)生揮發(fā)性反應(yīng)產(chǎn)物，并進行真空抽空。常用到的設(shè)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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