微電子工藝基礎(chǔ)污染控制和芯片制造基本工藝(編輯修改稿)
2025-01-19 14:28 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 要求 其純度由成分來表示 在制造工廠中 ， 用于刻蝕和清洗晶圓和設(shè)備的酸 、 堿 、溶劑必需是最高純度的 。 化學(xué)品的主要污染是移動(dòng)的金屬離子 ， 通常須限制為百萬分之一 （ PPM） 級(jí)或更低 。 （ 2） 工藝化學(xué)品的污染 涉及的污染物有金屬離子微粒和其它化學(xué)品。 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 二、潔凈室的建設(shè) 34 微電子工藝基礎(chǔ) 35 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 二、潔凈室的建設(shè) 潔凈室要素 人員產(chǎn)生的污染 （ ****） 工藝用水 （ ****） 工藝化學(xué)品 化學(xué)氣體 設(shè)備 潔凈室的物質(zhì)和供給 35 微電子工藝基礎(chǔ) 36 化學(xué)氣 體 （ 1） 化學(xué)氣 體的必要性 除了許多濕 （ 液體 ） 化學(xué)品工藝制程 ， 半導(dǎo)體晶圓還要 使用許多氣體來加工 。 這些氣體有從空氣中分離出來的 如氧氣 、 氮?dú)夂蜌錃?， 還有特制的氣體如砷烷和四氯化碳 。 ① 純度 （ 使用成分?jǐn)?shù) ） ② 水汽含量 （ 當(dāng)有氧氣和水分存在時(shí)很容易氧化 ， 上限 35ppm） ③ 微粒 ④ 金屬離子 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 二、潔凈室的建設(shè) （ 2）氣體質(zhì)量的 4項(xiàng)指標(biāo) 36 微電子工藝基礎(chǔ) 37 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 二、潔凈室的建設(shè) 潔凈室要素 人員產(chǎn)生的污染 （ **） 工藝用水 （ **） 工藝化學(xué)品 化學(xué)氣體 設(shè)備 潔凈室的物質(zhì)和供給 37 微電子工藝基礎(chǔ) 38 設(shè)備 到二十世紀(jì)九十年代為止 ， 設(shè)備引發(fā)的微粒升至所有污染源的 75%至 90%， 但這并不意味機(jī)械設(shè)備變得越來越臟 。由于對(duì)空氣 、 化學(xué)品與生產(chǎn)人員污染的控制越來越先進(jìn) ，使得設(shè)備變?yōu)槲廴究刂频慕裹c(diǎn) 。 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 二、潔凈室的建設(shè) 38 微電子工藝基礎(chǔ) 39 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 一 、 芯片制造中的污染源 二 、 潔凈室的建設(shè) 三 、 硅片清洗 （ *****） 四 、 芯片制造基本工藝概述 五 、 工藝良品率 39 微電子工藝基礎(chǔ) 40 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 三 、 硅片清洗 概述 清洗工藝設(shè)計(jì) 清洗策略 其它清洗方式 硅片烘干 40 微電子工藝基礎(chǔ) 41 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 概述 A 顆粒 B 有機(jī)殘余物 C 無機(jī)殘余物 D 需要去除的氧化層 （ 2） 硅片表面的污染物類型 （ 1） 簡(jiǎn)介 潔凈的晶片是芯片生產(chǎn)全過程中的基本要求 ，但并不是在每個(gè)高溫下的操作前都必須進(jìn)行 。一般說來 ， 全部工藝過程中的高達(dá) 20%的步驟為晶片清洗 。 三、硅片清洗 41 微電子工藝基礎(chǔ) 42 概述 （ 3） 硅片清洗的前提要求 通常來說 ， 一個(gè)晶片清洗的工藝或一系列的工藝 ， 必須在去除晶片表面全部污染物 （ 上述類型 ） 的同時(shí) ， 不會(huì)刻蝕或損害晶片表面 。 它在生產(chǎn)配制上是安全的 、 經(jīng)濟(jì)的 ， 是為業(yè)內(nèi)可接受的 。 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 三、硅片清洗 42 微電子工藝基礎(chǔ) 43 概述 清洗工藝設(shè)計(jì) 清洗策略 其它清洗方式 硅片烘干 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 三、硅片清洗 43 微電子工藝基礎(chǔ) 44 清洗工藝設(shè)計(jì) （ 1） 前線 （ FEOL） 清洗 —特指那些形成有源電性部件之前的生產(chǎn)步驟 （ 2）后線（ BEOL）清洗 關(guān)鍵問題 ： ① 表面粗糙度 （ ） ② 硅片表面的電性條件 （ 例如器件表面的金屬離子污染物改變電性特征 ） ③ 不要破壞柵區(qū)域 （ 柵區(qū)暴露在外 ， 柵氧很薄易受破壞應(yīng)保持柵氧的完整性 ） 除了顆粒問題和金屬離子的問題 ， 通常的問題是陰離子 、 多晶硅柵的完整性 、 接觸電阻 、過孔的清潔程度等 。 關(guān)鍵問題： 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 三、硅片清洗 44 微電子工藝基礎(chǔ) 2023年 1月 45 清洗工藝設(shè)計(jì) （ 3） 典型的清洗工藝 根據(jù)是否用 HF酸結(jié)尾分類： ① HF結(jié)尾的 ② 非 HF結(jié)尾的 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 三、硅片清洗 45 微電子工藝基礎(chǔ) 46 清洗工藝設(shè)計(jì) （ 3） 典型的清洗工藝 比較： ① HF結(jié)尾的 表面憎水性 ， 不容易被烘干而易留水印 。但這樣的表面由于氫的表面鈍化作用而異常穩(wěn)定 。 ② 非 HF結(jié)尾的 表面親水性 ， 可以被烘干而不留任何水印 ， 同時(shí)還會(huì)生成 （ 在清洗過程中形成 ） 一層薄的氧化膜從而對(duì)其產(chǎn)生保護(hù)作用 ， 通常用于氧化前的清洗 。 ③ 對(duì)于 HF結(jié)尾或非 HF結(jié)尾的工藝的選擇 ， 取決于晶片表面正在制造的器件的敏感度和通常的對(duì)清潔程度的要求 。 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 三、硅片清洗 46 微電子工藝基礎(chǔ) 47 （ 3） 典型的清洗工藝 典型的非 HF酸結(jié)尾的清洗工藝： ② 通常的化學(xué)清洗（例如硫酸 /氫氣 /氧氣） ③ 氧化物去除 ④ 有機(jī)污染物和金屬的去除（ SC1） ⑤ 堿金屬和氫氧化物的去除 （ SC2） ① 顆粒去除 （ 機(jī)械的 ） ⑦ 硅片烘干 ⑥ 水清洗步驟 清洗工藝設(shè)計(jì) 第 3章 污染控制、芯片制造基本工藝概述 三、硅片清洗 47 微電子工藝基礎(chǔ) 48 概述 清洗工藝設(shè)計(jì) 清洗策略 其它清洗方式 硅片烘干 第 3章 污染控
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