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半导体制作去除氧化层的办法

半导体制造去除氧化层的方法-理想的清洗工艺是应用那些完全安全、易于并比较经济地进行处理的化学品,并且在室温下进行,这种工艺并不存在。然而,关于室温下化学反应的研究正在进行。其中一种是将臭氧与另外两种浓度的氢氟酸溶液在室温下注入盛有超纯净水的清洗池。兆赫兹超声波作为辅助以提高清洗的有效性。

咱们现已知道:硅资料很简单氧化。氧化反响能够在空气中进行,或者是在有氧存在的加热的化学品清洗池中进行。通常在清洗池中生成的氧化物,虽然很薄,但其厚度足以阻挠晶圆外表在其他工艺过程中产生正常的反响。这一层的氧化物可成为绝缘体,然后阻挠晶圆外表与金属层之间杰出的电触摸。


      去除这些薄的氧化层是许多工艺的需求。有一层氧化物的硅外表具有吸湿性。没有氧化物的外表具有厌水性。氢氟酸是去除氧化物的首选酸。在初始氧化之前,当芯片外表只要硅时,将其放入盛有最强酸的氢氟酸的池中清洗。氢氟酸将氧化物去除,却不刻蚀硅。

在今后的工艺中,当晶圆外表掩盖之前生成的氧化物时,用水和氢氟酸的混合溶液可将孔图形中的薄氧化层去除。

怎么处理硅片外表的化学物质是一直以来清洗工艺所面对的应战。一般地,栅氧化前的清洗用稀释的氢氟酸溶液,并将其作为终究一步化学品的清洗,这叫做HF结束。HF结束的外表是厌水性的,一起对低量的金属污染是钝化的。但是,厌水性的外表不容易被烘干,常常残留水印。另一个问题是增强了颗粒的附着,并且 还会使电镀层脱离外表。


      多年来,RCA的配方被证实是经久不衰的,至今仍是大多数炉前清洗的根本清洗工艺。跟着工业清洗的需求,化学品的纯度也在不断地进行改善。依据不同的使用,SC-1和SC-2前后次序也可倒置。

在开端的清洗配方基础上,曾有过多种改善和改变。晶圆外表金属离子的去除曾是一个问题。

室温文氧化的化学物质

抱负的清洗工艺是使用那些彻底安全、易于并比较经济地进行处理的化学品,并且在室温下进行,这种工艺并不存在。但是,关于室温下化学反响的研讨正在进行。其间一种是将臭氧与别的两种浓度的氢氟酸溶液在室温下注入盛有超纯净水的清洗池。兆赫兹超声波作为辅佐以进步清洗的有效性。

喷洒清洗:规范的清洗技能是浸泡在湿法清洗台或全自动机器的化学池中进行的。当湿法清洗液被使用到0.35~0.50um的技能年代时,也相应呈现了一些顾忌。化学品越来越多,浸泡在池中会导致污染物的在此堆积,并且芯片外表越来越小,越来越深的图形阻止了清洗的有效性。多样的清洗办法所以开端结合。喷洒清洗具有几个优越性。化学品直接喷到晶圆外表而无须再池中坚持很多的储藏,导致化学品的本钱下降。


      化学品用量的较少也使得处理和除掉运送化学废物的开支下降。清洗作用也有所进步。喷洒的压力有助于清洗晶圆外表带有深孔的很小图形。并且,再次污染的概率也会很小。喷洒的办法因为晶圆每次触摸的都是新鲜的化学品,使答应清洗后当即进行清水冲淋,而无须移至别的的一个清水冲刷台上进行。

干法清洗:关于湿浸的办法已引起人们的爱好,以及开发蒸汽或气相清洗的考虑。这一工艺终究的愿望是彻底的干法清洗和干法刻蚀。现在,干法刻蚀现已很完善地建立起来了。

低温清洗:高压地二氧化碳或雪清洗是一种新式地技能。

水冲刷

每一步湿法清洗地后边都跟着一次去离子水地冲刷。清水冲刷具有从外表上去除化学清洗液和停止氧化物刻蚀反响的两层成效。冲刷可用几种不同的办法来完成。未来的交点集聚再进步冲刷作用和削减水的用量上。世界半导体技能路线图要求每平方英寸硅片的水用量由之前的30加仑削减到2加仑。


      清洗的经典东西有几种:

溢流式或级联式清洗器;

快速泄放式;

超声波或兆频超声波辅佐式;

喷洒式;

旋转-冲刷甩干机;

烘干技能

有几种经典的烘干技能:

旋转淋洗甩干机;

异丙醇蒸腾蒸干法;

外表张力烘干法;


      关于氧化层的去除办法,咱们就讲到这儿。至此,咱们关于污染操控的部分就介绍结束了,信任我们现已对半导体工业工艺中的污染操控办法有了一个深化的了解。

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