晶圓表面的清洗生產(chǎn)工藝上,等離子表面處理機(jī)有著怎樣的的應(yīng)用呢？小編今日就來(lái)普及一下這方面的知識(shí)。
伴隨著半導(dǎo)體技術(shù)的不斷發(fā)展，對(duì)工藝技術(shù)的要求也越來(lái)越高，尤其是對(duì)半導(dǎo)體晶圓表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高，其主要原因是芯片表面層的顆粒和金屬雜質(zhì)的臟污會(huì)嚴(yán)重影響芯片的質(zhì)量和成品率，在目前的電子器件制造中，鑒于晶圓表面層臟污難題，已經(jīng)超過(guò)50%的原料被遺失。
在半導(dǎo)體設(shè)備的生產(chǎn)過(guò)程中，幾乎每道工序都要進(jìn)行清潔，晶片的清潔質(zhì)量嚴(yán)重影響設(shè)備的性能?？紤]到晶圓清潔是半導(dǎo)體制造過(guò)程中重要且頻率很高的過(guò)程，其工藝質(zhì)量直接影響設(shè)備的產(chǎn)量、性能和可靠性，國(guó)內(nèi)外各大公司和科研機(jī)構(gòu)對(duì)清潔過(guò)程進(jìn)行了大量的研究。等離子表面處理機(jī)是一種*的干式清潔技術(shù)，具有綠色環(huán)保等特點(diǎn)，隨著微電子工業(yè)的迅速發(fā)展，等離子表面處理機(jī)在半導(dǎo)體工業(yè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
半導(dǎo)體制造過(guò)程需要有(機(jī))和無(wú)機(jī)物參與完成，另外，鑒于人工參與在凈化室內(nèi)完成了工藝過(guò)程，因此半導(dǎo)體晶圓不可避免地受到各種雜質(zhì)的污物。按污染源的來(lái)源、性質(zhì)等，大致可分為四類：顆粒、有(機(jī))物、金屬離子和氧化物。
1)顆粒主要是聚合物、光刻膠和腐蝕雜質(zhì)。這種污染源通常情況下主要依賴范德瓦爾斯引力吸附在片狀表面層，從而影響到器件光刻過(guò)程中的幾何形狀和電參數(shù)。這類污染源的去除主要是根據(jù)物理化學(xué)的方法對(duì)顆粒進(jìn)行底切，逐漸減少其與晶圓表面層的接觸面積，以便實(shí)現(xiàn)去除；
2)有(機(jī))物雜質(zhì)的來(lái)源比較廣泛，如人體皮膚油脂、機(jī)械油、真空脂、光刻膠、清潔劑等。這種污物化學(xué)物質(zhì)通常情況下會(huì)在晶圓表層產(chǎn)生有(機(jī))膜，導(dǎo)致清洗劑沒(méi)法抵達(dá)晶圓表面層，導(dǎo)致清洗后的金屬雜質(zhì)等污染源仍然保留在晶圓表面層中。這種污染源的去除通常情況下在清潔過(guò)程的開始步驟進(jìn)行，主要是用硫酸和過(guò)氧化氫；
3)鐵、銅、鋁、鉻、鎢、鈦、鈉、鉀、鋰等半導(dǎo)體工藝中常見(jiàn)的金屬雜質(zhì)，其來(lái)源主要有：各種器皿、管道、化學(xué)試劑、半導(dǎo)體晶圓加工過(guò)程中，半導(dǎo)體晶圓的加工過(guò)程中，在產(chǎn)生金屬互連的同時(shí)，也產(chǎn)生各種金屬污物。這種雜質(zhì)的去除通常情況下采用化學(xué)方法，由各種試劑和化學(xué)藥品配制的清洗液與金屬離子反應(yīng)，產(chǎn)生金屬離子的絡(luò)合物，從片面分離出來(lái)；
4)暴露于氧和水環(huán)境中的半導(dǎo)體晶圓表面層，會(huì)產(chǎn)生一層天然氧化層。這種氧化膜不僅阻礙了半導(dǎo)體制造的許多步驟，而且還含有某些金屬雜質(zhì)，在一定條件下，這種雜質(zhì)會(huì)轉(zhuǎn)移到晶圓上產(chǎn)生電缺陷。這種氧化膜的去除通常情況下是用稀氫氟酸浸泡來(lái)完成的。
將等離子表面處理機(jī)應(yīng)用于半導(dǎo)體晶圓清潔工藝中，具有工藝簡(jiǎn)單、操作方便、無(wú)廢料處理及環(huán)境污染等優(yōu)點(diǎn)。然而，它并不能去除碳和其它不揮發(fā)的金屬或金屬氧化物雜質(zhì)。等離子表面處理機(jī)常用于光刻膠的去除，在等離子表面處理機(jī)反應(yīng)系統(tǒng)中注入少量氧氣，在強(qiáng)電場(chǎng)的作用下，使氧氣產(chǎn)生電漿，迅速將電漿氧化成揮發(fā)性氣體狀態(tài)化學(xué)物質(zhì)。此種清潔工藝具有操作方便、效率高、表面層清潔、不產(chǎn)生劃傷、保證產(chǎn)品質(zhì)量等優(yōu)點(diǎn)，而且不需酸、堿、有機(jī)溶劑等，越來(lái)越受到人們的重視。