等離子清洗機(jī)對(duì)晶圓干式清洗
晶圓加工時(shí),由于污染物影響所導(dǎo)致的次品率,占據(jù)產(chǎn)額損失的50%以上。晶圓的生產(chǎn)過(guò)程首先是硅晶棒通過(guò)研磨、拋光、切片、鍍膜后形成硅晶圓片,硅晶圓片再經(jīng)過(guò)上光刻膠、光刻、離子注射、電鍍、拋光、切片后形成單個(gè)晶圓片。這其中每個(gè)步驟,都有可能產(chǎn)生致命的污染。
晶圓表面常見(jiàn)的污染分為金屬污染、有機(jī)物污染以及顆粒污染。其中,金屬污染會(huì)導(dǎo)致漏電流,因?yàn)榻饘倥c空氣相結(jié)合生成的氧化物會(huì)降低電壓,致使載流電子循環(huán)周期減少;有機(jī)物污染則會(huì)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(zhǎng)結(jié)構(gòu),除此之外,有機(jī)污染物的存在還會(huì)影響金屬污染物的清洗效果造成疊加污染;而顆粒污染會(huì)導(dǎo)致在蝕刻工藝中,產(chǎn)生阻塞或遮蓋,同時(shí)在沉積過(guò)程中,產(chǎn)生針孔和微孔,如果顆粒直徑較大或是具有導(dǎo)電性,還會(huì)導(dǎo)致線路短路。
所以,對(duì)污染物的清潔是必須要面對(duì)的問(wèn)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(jī)就屬于干式清潔。通常情況下,等離子清洗對(duì)于有機(jī)污染物的去除效率會(huì)更高,晶圓表面的有機(jī)污染物包括油脂、光刻膠、清洗溶劑等,其中尤其是對(duì)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(qiáng)氧離子作用下,可迅速揮發(fā)成氣態(tài)物質(zhì),從而達(dá)到去除的效果。對(duì)顆粒和金屬污染物的去除,等離子清洗機(jī)可以通過(guò)物理和化學(xué)作用進(jìn)行部分清潔,想要完全清潔,可以先通過(guò)等離子體來(lái)提高晶圓表面親水性,促進(jìn)雙氧水對(duì)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(lái)越大的挑戰(zhàn),干式清潔的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越凸顯出來(lái)。其操作方便、效率高、安全無(wú)污染、質(zhì)量穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn),致使等離子清洗機(jī)被越來(lái)越多應(yīng)用在半導(dǎo)體行業(yè)中。