等離子清洗機對晶圓干式清洗
晶圓加工時,由于污染物影響所導致的次品率,占據(jù)產(chǎn)額損失的50%以上。晶圓的生產(chǎn)過程首先是硅晶棒通過研磨、拋光、切片、鍍膜后形成硅晶圓片,硅晶圓片再經(jīng)過上光刻膠、光刻、離子注射、電鍍、拋光、切片后形成單個晶圓片。這其中每個步驟,都有可能產(chǎn)生致命的污染。
晶圓表面常見的污染分為金屬污染、有機物污染以及顆粒污染。其中,金屬污染會導致漏電流,因為金屬與空氣相結(jié)合生成的氧化物會降低電壓,致使載流電子循環(huán)周期減少;有機物污染則會使晶圓表面親水性降低,形成粘附于表面的疏水層,粗糙程度也隨之增加,破壞外延層的生長結(jié)構(gòu),除此之外,有機污染物的存在還會影響金屬污染物的清洗效果造成疊加污染;而顆粒污染會導致在蝕刻工藝中,產(chǎn)生阻塞或遮蓋,同時在沉積過程中,產(chǎn)生針孔和微孔,如果顆粒直徑較大或是具有導電性,還會導致線路短路。
所以,對污染物的清潔是必須要面對的問題。晶圓的表面清潔分為濕法清潔和干式清潔,等離子清洗機就屬于干式清潔。通常情況下,等離子清洗對于有機污染物的去除效率會更高,晶圓表面的有機污染物包括油脂、光刻膠、清洗溶劑等,其中尤其是對光刻膠的去除,使用等離子清洗技術(shù)具有較好的效果,這是由于光刻膠在強氧離子作用下,可迅速揮發(fā)成氣態(tài)物質(zhì),從而達到去除的效果。對顆粒和金屬污染物的去除,等離子清洗機可以通過物理和化學作用進行部分清潔,想要完全清潔,可以先通過等離子體來提高晶圓表面親水性,促進雙氧水對晶圓的清洗,從而使表面得到徹底的清潔。
隨著芯片越做越小,濕法工藝的干燥技術(shù)面臨著越來越大的挑戰(zhàn),干式清潔的優(yōu)勢越來越凸顯出來。其操作方便、效率高、安全無污染、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點,致使等離子清洗機被越來越多應(yīng)用在半導體行業(yè)中。