![晶圆清洗常用方法示例 晶圆清洗常用方法示例](https://0.rc.xiniu.com/g4/M00/07/9D/CgAG0mELluaAXAUuAADHUJ0eaic717.jpg)
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有许多晶片清洁技术或步骤用于确保半导体晶片在经历晶片制造过程时始终没有污染物和异物。不同的污染物具有不同的特性,因此对从晶片上去除的要求也不同。以下是晶圆清洗常用方法的一些示例。
光刻胶剥离,或简称“光刻胶剥离”,是从晶片上去除不需要的光刻胶层。其目的是尽快从晶片上去除光刻胶材料,而不会让光刻胶下的任何表面材料受到所用化学品的侵蚀。抗蚀剂剥离可分为:1)有机剥离;2)无机剥离;3) 干法剥离。
有机剥离 使用有机剥离剂,有机剥离剂是破坏抗蚀剂层结构的化学品。最广泛使用的市售有机汽提剂曾经是苯酚基有机汽提剂,但它们的适用期短和苯酚处理困难,使得低酚或无酚有机汽提剂成为当今更受欢迎的选择。
湿式无机剥离剂,也称为氧化型剥离剂,用于 无机剥离,通常用于去除非金属化晶圆上的光刻胶,以及后烘烤和其他难以去除的抗蚀剂。无机汽提剂是硫酸和氧化剂(如过硫酸铵)的溶液,加热至约 125 摄氏度。
干法剥离 涉及使用等离子蚀刻设备通过干法蚀刻去除光刻胶。与使用有机或无机剥离剂进行湿法蚀刻相比,它的优势包括更好的安全性、无金属离子污染、减少污染问题以及更不易附着在下面的基板层。
化学去除薄膜污染物,污染材料的化学键合膜可以通过 化学清洗从晶片表面去除。化学清洗有多种形式,具体取决于需要去除的薄膜污染物的性质和表面。然而,一般来说,化学清洗是用一系列 酸 浴和 漂洗浴进行的. 例如,从只有热生长氧化物的晶片上去除薄膜污染物可能包括以下步骤:初步清洁、去除残留的有机污染物和一些金属、去除上一步产生的水合氧化膜、解吸原子和离子污染物,以及干燥。必须避免储存清洁过的晶圆,但如有必要,必须在氮气干燥箱内使用密闭的玻璃容器进行储存。
原生氧化膜的溅射蚀刻,当硅或铝暴露在空气中时,它们会在上面生长一层薄氧化层,分别形成 SiO2 和 Al2O3。这些 “原生” 氧化层需要去除它们不应该去除的地方,因为它们会产生不利影响,例如更高的接触电阻或阻碍界面反应。 原位溅射 或 等离子蚀刻 是从晶片上去除这些天然氧化物的常用技术。“原位”是指在上覆层将被沉积的相同真空环境中执行溅射或等离子体蚀刻。
消除微粒,晶片被不溶性颗粒污染也是一个常见问题。从晶片上去除微粒有两种常用的技术:1) 超声波擦洗;2) 机械擦洗和高压喷淋相结合。
超声波擦洗,包括将晶片浸入由超声波能量提供的液体介质中。声波搅动会导致微小气泡形成和坍塌,从而产生使颗粒松散和位移的冲击波。超声波洗涤需要一个过滤系统,当它们分离时从浴槽中去除颗粒。超声波擦洗的一个缺点是它们会对基材层造成机械损坏。
机械擦洗,使用刷子旋转并在施加在晶片表面的溶剂上滑行。这意味着刷子实际上并不接触晶片,但由旋转刷子移动的溶剂会从晶片表面去除颗粒。发生这种情况时,会 在晶片表面上高压喷射D/I 水射流,以帮助清除晶片表面的颗粒污染。
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