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单个晶圆片清洗方式(1)
 

    控制LSI良率和可靠性关键在于芯片的地损伤化和适应新材料需求。
    由于新应用的问世,在以往的批处理的方式的清洗工艺基础上正在加速引入单个圆片清洗方式。
    LSI制造工艺里的微粒,金属和有机物构成的器件污染危害非常严重,可使LSI电路产品的良率和可靠性下降,因此,在每一工艺流程环节里多要清除掉付着在硅圆片上的污染物。防止把污染代到下一到工序。由于清除硅圆片污染物的工艺。正是本文将要介绍的半导体清洗工艺。半导体清洗工艺是LSI制造工艺全部过程成中不可缺少的工艺流程,该道工序利用次数约占全部工序利用次数的20%- 25%  ,使用频度相当高。

    清洗工艺是与大规模集成电路制造工艺精密相关的必要工艺,清洗工序利用率在全部制造工序里很高,清晰工序的利用次数约占全部工序利用次数的20%-50% 
    随着LSI工艺技术向精细化方向迈进,硅圆片清洗工艺的重要性比以往更为突出。虽然在设计线LSI电路是允许少许的污染物存在,但是还是会直接影响电路的良率和可靠性,于是如何清洗这些轻微的污染物也是越来越高的技术要求。
    随着半导体工艺技术向精细化方向迈进,轻微的污染多影响大规模集成电路的良率和可靠性。
    附着在硅圆片上成为LSI电路污染源的物质,大体上有以下4中:微粒,自然氧化物,金属和有机物。用于清楚这些污染物的标准方法是“RCA清洗”方法,他是利用高纯度的纯净(去离子)水和药水。把附着在硅圆片上的污染物分离开来或溶解之后实现清楚的方法。半导体清洗的基本概念从1970年开始有美国无限电公司(RCA)的W.Kern先生倡导。
    RCA清洗工艺技术的特点在于按照应该被清除的污染物种类选用相应的清洗药水,按照顺序进行不同的药水的清洗工艺,就可以清除掉所有附着在硅圆片上的各种污染物。根据对应的污染物种类,在清洗工艺里(图3)大体上使用以下4种药水1氨水和过氧化氢以及纯水的混合液简称AOM (ammonia peroxide mixture), 2氟酸和纯水的混合液,也叫做稀释的氢氟酸DHF(diluted HF)  3硫酸和过氧化氢的混合液简称4盐酸和过氧化氢以及纯水的混合液简称SPM (sulfuric peroxide mixture); 4 HPM (hydrochloric peroxide mixture )。

用药水清洗之所以能提高LSI。电路的良率,关键在于正确地运用干燥方法处理清洗后的硅圆片。若没有从清洗后的硅圆片上完全把残余的药水除掉,则它容易成为新的污染,因此,结合清洗方式和清洗对对象,选取最佳的干燥方式是十分重要的。

                     图4 以不同的药水清洗4种不同的污染物
         药水名称            分子结构           清洗温度(°c)         清除的对象
           APM            NH4OH/H2O2/H2O         20 ︿﹀80             微粒/有机物
           DHF                HF/H2O             20 ︿﹀25               氧化膜
           SPM              H2SO2/H2O2           80 ︿﹀150            金属/有机物
           HPM             HCI/H2O2/H2O          20 ︿﹀ 80               金属

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