第4章-半导体制造中的沾污控制.pdfVIP

第四章

沾污控制与净化技术

本章内容

n沾污的类型，来源，后果，去除方法

n硅片清洗，方案，流程，评估要。

n先进的干法清洗方案介绍

4.1沾污的类型

沾污（Contamination）是指半导体制造

过程中引入半导体硅片的任何危害芯片成品率

及电学性能的不希有的物质。

沾污经常导致有缺陷的芯片，致命缺陷是导

致硅片上的芯片无法通过电学测试的原因。

现代ICfabs依赖三道防线来控制沾污

三道防线:

1.净化间（cleanroom）

2.硅片清洗（wafercleaning）

3.吸杂（gettering）

净化间沾污分为五类

n颗粒

n颗粒

n金属杂质

n金属杂质

n有机物沾污

n有机物沾污

n自然氧化层

n自然氧化层

n静电释放（ESD）

nESD

静电释放（）

颗粒：所有可以落在硅片表面的都称作颗粒。

后果：电路开路或短路，薄膜针眼或开裂，引起后续沾污。

颗粒来源：超级净化空气

ü空气

ü人体风淋吹扫、防护服、面罩

ü设备、手套等，机器手/人

ü化学品

特殊设计及材料

定期清洗

超纯化学品

去离子水

各种可能落在芯片表面的颗粒

颗粒的相对尺寸

云层颗粒

雾

原子雾颗粒

大气灰尘

沙

物质的单分子

薄烟灰尘鹅卵石

10-710-610-510-410-310-210-1110

毫米

n半导体制造中，可以接受的颗粒尺寸的粗

n半导体制造中，可以接受的颗粒尺寸的粗

略法则是它必须小于最小器件特征尺寸的

略法则是它必须小于最小器件特征尺寸的

一半。

一半。

n一道工序引入到硅片中超过某一关键尺寸

n一道工序引入到硅片中超过某一关键尺寸

的颗粒数，用术语表征为每步每片上的颗

的颗粒数，用术语表征为每步每片上的颗

粒数（PWP）。

PWP

粒数（）。

n在当前生产中应用的颗粒检测装置能检测

n在当前生产中应用的颗粒检测装置能检测

到的最小颗粒直径约为0.1微米。

0.1

到的最小颗粒直径约为微米。

二.金属沾污

Ø来源：化学试剂，离子注入、反应离子刻蚀等工艺

化学品和传输官道及容器的反应。例如，C。

v量级：1010原子/cm2

Fe,Cu,Ni,