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型及其對IC制程的影響和各種污染物的去除方法并對濕法和干法清洗的特點及去除效果進(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；干法清洗中圖分類號：TN305.97文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B文章編號：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)明的四項基礎(chǔ)工藝（離子注入、擴散、外延生長及光刻）為基礎(chǔ)

2、逐漸發(fā)展起來，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擴散、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、金屬離子及有機物之雜質(zhì)。2污染物雜質(zhì)

3、的分類污染物雜質(zhì)的分類IC制程中需要一些有機物和無機物參與完成，另外，制作過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、有機物、金屬污染物及氧化物。2.1顆粒@eNH4OHH2O2H2Oat65～80℃).APM通常稱為通常稱為SC1清洗液清洗液，其配方為：NH4OH:H2O2：H2O=1:1:5～1:2:7，以氧化和微蝕刻來底切和去除表面顆粒；也可去

4、除輕微有機污染物及部分金屬化污染物。但硅氧化和蝕刻的同時會發(fā)生表面粗糙。（2）HydrochlicacidhydrogenperoxideDIwatermixture(HPMHCIH2O2H2Oat65~80℃).HPM通常稱為通常稱為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（過氧化氫）DIwater（去離子水）混合物(SPMH2SO4H2O2H2Oat100~130℃)。SPM通常稱為通常稱為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污染物的清洗液。硫酸可以使有機物脫水而碳化，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，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，