一、污染物分類

IC的制造過(guò)程中需要使用一些有機(jī)和無(wú)機(jī)化合物。制造過(guò)程一直在潔凈室進(jìn)行，但存在人為干預(yù)，因此會(huì)導(dǎo)致晶圓的各種環(huán)境污染。污染物根據(jù)其存在形式分為四類：顆粒物、有機(jī)物、金屬污染物和氧化物。

1） 顆粒物

2） 有機(jī)物

二、清洗方法

I）物理方法

超聲波在半導(dǎo)體工藝中很常用，超聲波是人耳聽不到的20kHz以上的振動(dòng)波，利用振動(dòng)去除附著在晶圓表面的污染和顆粒。頻率在100kHz以下的超聲波和100kHz以上的超聲波也都有使用，其產(chǎn)生的作用不同，如下圖：

高壓水噴灑清洗對(duì)由于靜電作用附著的顆粒去除效果很好，成為玻璃和鉻光刻掩模版的清洗的首選方式。將一注小的水流施加2000~4000psi的壓力，水流連續(xù)不斷地噴灑掩膜或晶片的表面，除去大小不一的顆粒。在水流中經(jīng)常加入少劑量的表面活性劑作為去靜電劑。

低溫清洗:高壓的二氧化碳(CO₂)或雪清洗(snowcleaning)是一種新興的技術(shù)。CO₂從一個(gè)噴嘴中直接噴到晶圓表面。當(dāng)氣體從噴嘴中噴出時(shí)，其壓力下降從而導(dǎo)致快速冷卻，然后形成CO₂顆粒，或叫做雪花。相互撞擊顆粒的壓力驅(qū)散表面的顆粒并由氣流將其攜帶走。表面的物理撞擊提供了一種清洗作用。

氬氣的噴霧是另外一種低溫清洗。氬氣相對(duì)較重。它的較大原子在壓力下直噴到晶片表面可以除去顆粒。一種結(jié)合了氧氣和氬氣的綜合方法，稱為低溫動(dòng)力(Cryokinelie)法。在壓力下將氣體預(yù)冷使其形成液氣混合物并流入一個(gè)真空反應(yīng)室中。在反應(yīng)室中,液體迅速膨脹形成極微小的結(jié)晶將顆粒從晶片表面擊走。

旋轉(zhuǎn)淋洗甩干機(jī)(SRD):在旋轉(zhuǎn)淋洗甩干機(jī)中，完全的甩干是在一個(gè)類似離心分離機(jī)的設(shè)備中完成的。一種方式是將晶圓承載器裝入一個(gè)圓筒狀容器內(nèi)部的片匣固定器中。在這一圓筒狀容器的中心是一排連接著去離子水和熱氨氣的帶孔的管子。甩干的過(guò)程實(shí)際起始于晶圓的沖洗，因?yàn)榫A是圍繞著噴水的中心管柱旋轉(zhuǎn)的。然后，當(dāng)熱氮?dú)鈴闹行墓苤袊姵鰰r(shí)，SRD轉(zhuǎn)換為高速旋轉(zhuǎn)。不難想象，旋轉(zhuǎn)把水從品圓表面用掉。熱氮?dú)饪梢詭椭コo附于晶圓上的小水珠。

SRD還可以設(shè)計(jì)用來(lái)做單個(gè)晶圓承載器的甩干。承載器可以被滑動(dòng)推入反應(yīng)室內(nèi)部的一個(gè)旋轉(zhuǎn)固定器中。水和氮?dú)鈴钠鋫?cè)壁進(jìn)入反應(yīng)室而不是通過(guò)一個(gè)位中心的管柱。沖洗和甩干是在承載器繞其自身的軸線旋轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行的。這種類型的SRD稱為軸線甩干機(jī)(axial dryer)。這兩種烘干機(jī)均被應(yīng)用于全自動(dòng)的晶圓清洗和刻蝕工藝。作為晶圓清洗機(jī)其所需的化學(xué)品通過(guò)管道連接到機(jī)器上，又由用微處理器控制的閥門將正確的化學(xué)品輸送到反應(yīng)室中。

異丙醇(IPA)蒸氣蒸干法:一種近來(lái)又被重新發(fā)現(xiàn)的烘干技術(shù)是醇類蒸干法。在烘干器的底部有一個(gè)液體IA的儲(chǔ)液罐。其上部充滿蒸氣(氣相)。當(dāng)一片表面帶水的晶圓懸置于蒸氣中時(shí)，IPA將晶圓表面的水取代。IPA蒸氣區(qū)域周圍的冷卻管使IPA蒸氣中的水蒸氣凝結(jié)，從而除去晶圓表面的水。另一種為直接取代型氣相蒸干機(jī)(direct displacement vapor dryer)。在這一系統(tǒng)中，晶圓被直接從水池中拿出放入IPA蒸氣中，IPA對(duì)水的取代干燥IPA蒸氣在其中發(fā)生。

參考文獻(xiàn)：

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