微电子工业中清洗工艺的研究进展

Plating

第 3卷第 2 6期 20 年 4月 06

微电子学

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Ap.0 6 r2 0;

微电子工业中清洗工艺的研究进展 韩恩山， 常亮，王焕志，胡建修 (河北工业大学化工学院应用化学系，天津 303) 010

摘要：简要介绍了硅片表面污染物杂质的类型，综述了传统湿法清洗及干法清。对硅片表面质量的影响，以及近年来清洗技术和理论的研究发展及现状；同时，阐述了污染物检测方法的研究进展；最后，对今后微电子清洗工艺的发展方向进行了展望。关键词：半导体工艺；湿法清洗；干法清洗；检测 中图分类号： T 45 N0文献标识码： A _文章编号： 0- 6(060-12 5 1 4 3520)2 8- 0 3 0 0

R sac Pors o Wae Cenn i Mi ol t nc Ids y eerh ges fr aig c e c o i n ut r f l n r e r s r H N -hnWA G a-h, HA G n, i - i S a, N HunZ i C N Lag H J nXu A E n i U a ( et o A pi C e ir, bi vrt o Tcnl y Taj 303, R C i ) D p. p ld ms y H eU i sy e o g, ni 010 P . n f e h t e n e i f h o i n . h a

A S at A i i r utn ae te t i tn i a s o aisee Dfr t c o bt C; b e n o co im d o h cna n i oSsr c b r n pc s ie n eet f r rf d i s n o m ao f uf e y c i. f e f s t g f te vni ac ai ad c ai o te ly S sr cs sm aid T e er o c ai h cnet nl n g dy n g h qat o i f e a u m re. r a h l n g o o l n n r l n n u i f u a r e e e z h e c f n s e ter ad e p et l n g hi e i r et r a r i e. d m t d f cna i t n e- hoy dvl m n o c ai t n us e n ya r e e d A, h s ot n i dt n e o f n e q n e c c e s v w e n eo o r m ao e c t n a o c bd F ay te e p g n o c ai t

ho g s mc e c oi id cs d i a l dsr e. l, dvl i t d l n g nl i f iol t n s ius . o r s e i e i l h e on r n e f n e e c oe o r r e r c s s e K y rs Smc dc r c s Wecai; cai; e i e w d; e inut p e; t n g Dy n g Dt tn o o o r s o l n r l n e co e e E AC E C: 50 27

1引

言

集成电路制作过程中， 硅片的清洗对器件成品率、寿命和可靠性具有重要影响。超净表面的制作

工艺已成为制作D A R M元件的关键技术〔] 1。尤其 - 3是随着电子器件的小型化发展，半导体工业对硅表面的清洗处理提出了更高的要求[5 E1 4。据估计，,在 集成电路组装中，超过 5%的产品报废是由于微污 0

地会给硅片表面带来污染。通常，其污染物以分子、离子、原子、粒子或膜的形式，通过化学或物理吸附的方式，存在于硅片表面或硅片自身的氧化膜中川。晶片表面吸附杂质的主要原因是，晶片表面垂直向上的化学键被破坏，成为悬空键，在晶片表面形成自由力场，极易吸附杂质。这些杂质可简要分为以下几种类型。 2 1分子型杂质 .

染所致困。因此，在制作过程中，要排除外界的除了 污染源外，集成电路制造步骤，如高温扩散、离子注人之前，均需要进行湿法或干法清洗。这两种清洗都是在不破坏晶圆表面特征及电特性的前提下，有效地使用化学溶液或气体，清除残留在晶圆上的微 尘、金属离子及有机物杂质。

2污染物杂质的分类 集成电路制作过程中， 需要一些有机物和无机物的参与，同时，人在超洁净的空间中操作不可避免 收稿日 20-6 4定稿日期： 0-1 7期： 5 -; 0 02 2 5 - 0 11

分子型杂质主要包括合成石蜡、 树脂和} 1 '它们主要来源于硅片的生长和机械抛光过程中，但也有可能来自手指的接触或空气中，以及有机存放容器中有机杂质的沉降。另外，在硅片处理过程中残留的光阻材料和有机溶剂也可能成为表面的主要杂质。有机杂质可导致硅表面的极化，以及因有机杂质上质子的转移而产生的离子迁移。另外，非水溶性的有机杂质可能阻碍表面吸附离子和金属性杂质的转移。因此，硅片的清洗工艺中，有机杂质的消除需作为首要的步骤。 22离子型杂质 .离子型杂质主要来自于 H

F等刻蚀溶液中，它