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集成電路濕法工藝的目的
半導(dǎo)體集成電路制程主要以20世紀(jì)50年代以后發(fā)明的四項(xiàng)基礎(chǔ)工藝（離子注入、擴(kuò)散、外延生長(zhǎng)及光刻）為基礎(chǔ)逐漸發(fā)展起來(lái)，由于集成電路內(nèi)各元件及連線相當(dāng)微細(xì)，因此制造過(guò)程中，如果遭到塵粒、金屬的污染，很容易造成晶片內(nèi)電路功能的損壞，形成短路或斷路等，導(dǎo)致集成電路的失效以及影響幾何特征的形成。濕法工藝作用是在不破壞晶圓表面特性及電特性的前提下，有效地使用化學(xué)藥液清除殘留在晶圓上之微塵、金屬離子、自然氧化層及有機(jī)物之雜質(zhì)。
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??批處理清洗設(shè)備?????????????????????? ??單晶圓清洗設(shè)備
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集成電路工藝過(guò)程
IC芯片主要工藝過(guò)程
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濕法設(shè)備的應(yīng)用
濕法設(shè)備在8寸IC芯片制造過(guò)程中的應(yīng)用
![003.png]( "003.png")
集成電路濕法工藝
IC芯片清洗工藝分類
1. 前段灰化后清洗 35%
?????-硫酸過(guò)氧化混合液清洗(SPM Clean)
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2. ??熱氧化前預(yù)清洗 ???????30%
?????-標(biāo)準(zhǔn)清洗工藝(RCA Clean)
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3. ??后段等離子刻蝕后清洗 ?20%
?????-有機(jī)物濕法剝離(EKC Clean)
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4. 其他清洗(CMP后和特殊清洗) 15%
?????-表面清洗(SC1 Clean)
相關(guān)的化學(xué)藥液
化學(xué)品符號(hào)??????????? 名稱
DIW???????????????? 去離子水
H2SO4??????????????? 硫酸
H2O2??????????????? 雙氧水
HF????????????????? 氫氟酸
NH4OH?????????????? 氨水
HCL???????????????? 鹽酸
IPA???????????????? 異丙醇
O3????????????????? 臭氧
HNO3??????????????? 硝酸
H3PO4?????????????? 磷酸
CH3COOH???????????? 醋酸
BOE???????????????? 氧化刻蝕緩沖劑
污染雜質(zhì)物分類
1. 微小顆粒
?????-顆粒主要是一些聚合物、光致抗蝕劑和蝕刻雜質(zhì)等。通常顆粒粘附在硅表面，影響下一工序圖形的形成及電特性。
2. ??有機(jī)物
?????-有機(jī)物雜質(zhì)在IC制程中以多種形式存在，如人的皮膚油脂、凈化室空氣、機(jī)械油、光致抗蝕劑等。
3. ??金屬污染 ?
?????-在IC制程中形成金屬線互連的同時(shí)，也產(chǎn)生各種金屬污染。必須采取相應(yīng)的措施去除金屬污染物。
4. 自然氧化層
?????-硅原子非常容易在含氧氣及水的環(huán)境下氧化形成氧化層，稱為自然氧化層。
濕法批處理設(shè)備
![005.png]( "005.png")
![006.png]( "006.png")
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濕法批處理設(shè)備大體架構(gòu)
十槽全自動(dòng)6~8寸RCA批處理清洗設(shè)備
![007.png]( "007.png")
擴(kuò)散前預(yù)清洗-RCA清洗工藝
RCA清洗法主要是用于前段制程的清洗方法，這種清洗工藝可以有效地解決晶圓片表面的顆粒、金屬沾污、有機(jī)物沾污、自然氧化膜、微粗糙度等會(huì)嚴(yán)重影響器件的品質(zhì)的問(wèn)題。
1965年， RCA（美國(guó)無(wú)線電公司）研發(fā)了用于硅晶圓清洗的RCA清洗法，并將其應(yīng)用于 RCA公司的電子元件制作上。以后大多數(shù)半導(dǎo)體工廠中使用的清洗工藝基本是基于最初的RCA清洗法。
RCA清洗技術(shù)：所用清洗裝置大多是多槽批處理式清洗系統(tǒng)
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改良RCA清洗工序：
?DHF（100：1，23C） → OFR → SC-1（NH4OH：H2O2：H2O，30C） → QDR → SC-2（HCL：H2O2：H2O，30C） → QDR → FR （測(cè)水阻）→ Dryer
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