来源: 阅读： 2022-07-04 10:49:08
一块完整的晶圆如何成为精密的半导体?
答案是经过层层“闯关”。
目前,芯片制造最先进的工艺需要将近4000道工序。按大工序来分,可以分为晶圆制造(前道工艺Front End Of the Line)和封装测试(后道工艺Back End Of the Line),我们常说半导体制造困难重重,指的就是它的晶圆制造过程极为复杂。
晶圆制造的最终目的是在硅圆片上制作出集成电路,出厂产品是完整的圆形硅片,其工艺包括光刻、刻蚀、薄膜沉积、离子注入、热处理、清洗、CMP、量测等。
由于晶圆制造要求的精度极高,即使肉眼不可见的微小污染在芯片上也是“庞然大物”,容易造成晶片内电路功能的损坏,导致集成电路的失效,影响几何特征的形成。
晶片表面污染物
l颗粒:聚合物、光致抗蚀剂和蚀刻杂质等
l有机物:有机物污染以多种形式存在,如人的皮肤油脂、净化室空气、机械油、清洗溶剂等
l金属:金属污染源于生产过程中光刻、蚀刻、化学汽相沉积、化学机械抛光等过程
l氧化物:硅原子非常容易在含氧气及水的环境下氧化形成氧化层,硅晶圆经过SC-1和SC-2溶液清洗后,由于双氧水的强氧化力,在晶圆表面上会生成化学氧化层
因此,每道工艺进行前后都必须清洗硅晶圆片以去除上一工序的污染,为下一工序创造条件。
干法清洗和湿法清洗
1、干法清洗:即气相化学法,将热化学气体或等离子态反应气体导入反应室,与晶片表面发生化学反应,生成易挥发性产物被真空抽去。
2、湿法清洗:在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下,有效使用化学溶液清除残留在晶圆上之微尘、金属离子及有机物之杂质。
在晶圆制造的过程中,常用湿法清洗中的RCA清洗法来达到去除晶圆表面污染物的目的。
RCA清洗法:RCA是用于硅晶圆清洗的方法,该清洗法是多种前后道清洗工艺流程的基础。RCA清洗法依靠溶剂、酸、表面活性剂和水,在不破坏晶圆表面特征的情况下通过喷射、净化、氧化、蚀刻和溶解晶片表面污染物、有机物及金属离子污染。每次使用化学品后都要在超纯水中彻底清洗。
晶圆经过清洗后,污染物从表面迁移至清洗液中,清洗液过滤即是去除引入的污染物,达到清洗循环利用或排放标准。若化学液腐蚀过滤材料,可能会导致过滤材料性能的缺失,或引入新的污染。
对于这些酸碱化学液的过滤,在考虑杂质滤除要求的同时,也要确保化学液与过滤材料的化学兼容性。
因此,选用耐酸、碱腐蚀的过滤材料尤为重要。
飞潮解决方案
晶圆清洗各阶段中,飞潮推荐产品如下:
1、Mighty全氟高截留效率滤芯
Mighty滤芯采用先进的全氟结构,具有极佳的化学兼容性、极低的析出水平,适用于关键湿电子化学品的过滤与净化。Mighty滤芯有极高的截留效率,独特的折叠技术,保证滤芯的高通量、低阻力,延长使用寿命。
产品特色
全氟结构,兼容性出色,高流量、低压差、低析出水平,适用高温高压环境
2、Taurus高通量PTFE滤芯
Taurus系列滤芯采用PTFE滤膜,化学兼容性优秀,适用于稀释的酸、碱、溶剂、去离子水等的过滤与净化。独特的折叠技术,在保证了高截留效率的同时,也确保了滤芯的高通量、低阻力,延长产品的使用寿命。Taurus系列滤芯可选亲水膜和疏水膜,无需预润湿,节省启动时间,可以降低运营成本。
产品特色
高流量、低析出物,颗粒拦截效率高
3、Libra全氟亲水PTFE滤芯
Libra滤芯采用先进的全氟结构,具有极佳的化学兼容性、极低的析出水平,适用于关键湿电子化学品的过滤与净化。Libra采用改性PTFE滤膜,无需预润湿,节省启动时间,降低运营成本。
产品特色
全氟结构、高流量、低压差、适用高温高压环境
4、PEASIC滤芯
PEASIC滤芯采用高非对称的聚醚砜膜制成,具有高通量、低阻力、高纳污容量的特点,是微电子行业稀酸、稀碱、去离子水过滤的理想选择。聚醚砜的天然亲水性,无需做预润湿处理,减少滤芯的更换时间,提高设备正常运行时间。
产品特色
不对称聚醚砜膜,高去除率和高流量,快速冲洗
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