半導(dǎo)體濕式清洗設(shè)備濕式清洗．晶圓洗凈的目的－主要去除晶圓外表的臟污如微粒(Particle)有機(jī)物(Organic)及金屬離子等雜質(zhì)，此外如 Gateoxide層的微粗糙(Micro-roughness)及自然氧化物(NativeOxide)去除亦在洗凈制程的范疇．效果包含－芯片清洗－蝕刻－Lift-off污染源對電子組件的影響影響洗凈效果的因素．洗凈制程的化學(xué)配方(Recipe)．洗凈程序(Sequence)．除濕枯燥的技術(shù)配方與洗凈目標(biāo)．化學(xué)配方與洗凈目標(biāo)，RCA-recipe微粒來源．微粒來源－來自洗凈用的去離子純水(DIwater)，化學(xué)品(Chemicals)及氣體(Gases)或dust．微粒附著于晶圓外表所受的吸附力－Electrostaticforce－VarderWalsforce－Capillaryforce－Chemicalbond－Surfacetopographyforce微粒去除的機(jī)制微粒去除的機(jī)制．超音波振蕩器去除微粒的過程金屬雜質(zhì)RIE有機(jī)污染源．有機(jī)污染源－來自光阻殘留物、晶舟、晶盒及干凈室環(huán)境的建材，如油漆，機(jī)臺等．污染源造成－阻絕洗凈的效果，或阻絕離子化學(xué)蝕刻形成蝕刻不良Breakdownvoltage2.光阻與配方光阻去除溶液．主要光阻去除溶液－CaroCleanorPiranhaClean(SPM,H2SO4:H2O2=4:1@110oC~130oC)H2O2－H2SO4+O3O3－ChilledDI+O3H2SO4自然氧化物．晶圓外表因曝露在空氧中或浸泡在純水中，造成外表的氧化，約5~10A或在化學(xué)洗凈過程中，接觸強(qiáng)氧化劑，如H2O2而在外表生成一層氧化物．影響B(tài)reakdownvoltage自然氧化物的去除．DHF-Last–在最終一站浸入(100:1DHF)NativeOxideFPM(0.5%HF+10%H2O2)溶液中，HFOxide，H2O2．HFIPA(HF/IPA-Last)–在最終一站，浸入(0.5%HF+IPA<1000ppm)溶液HFOxide，IPAHFVaporOxide外表微粗糙度．化學(xué)藥劑的使用是影響外表粗糙度的主因:－濃度比例－溫度－浸泡時間SC1洗凈影響最大，可達(dá)Ra=0.6nmBHFRa=0.9nm濕式洗凈技術(shù)．RCA-Clean－去除微粒，金屬雜質(zhì)及有機(jī)污染前之清洗RCA-Cleanthefirstdevelopedcleaningprocessforbareandoxidizedsiliconwafer．ProcesswasintroducedtoRCAdevicefabricationcenterin1965andreleasedin1970．Chemicalprinciples:－H2O2athighpHconditionisapowerfuloxidant－NH4OHisastrongcomplexantformetallicimpurities－HClinH2O2formssolubleAlkaliandmetalsalts－MixturesformulatednottoattackSiorSiO2濕式洗凈配方．ModifiedRCA-Clean–加上去除光阻及有機(jī)物力量，增加硫酸清洗， SPM/SOM(SPM=H2SO4+H2O2,SOM=H2SO4+O3)濕式洗凈配方．SPMCleanPSG，BPSG玻璃(P2O5)及硼玻璃(B2O5)溶于H2SO4中;或在離子植入后，去除芯片外表的Polymer(有機(jī)物)制程設(shè)備．HardwareconfigurationVendorVendor－Wetstation．ConventionalBenchSugai,DNS,TEL,SCP．SingleBatchPlugFlowDNS,CFM,Steag．MultipleBatchPlugFlowDNS,Sugai,TEL．BatchSprayDNS,FSI．SingleWaferCleanerDNS,SEZ－Drycleaner．HFVaporCleanFSIFSI濕式洗凈設(shè)備．ConventionalWetBench傳統(tǒng)濕式洗凈設(shè)備．設(shè)備模塊－中心掌握系統(tǒng)及晶圓輸入端－串聯(lián)式化學(xué)酸槽(左側(cè))與洗濯槽(Rinse)－機(jī)器手與傳輸單元－偵測系統(tǒng)，包含流量偵測，溫度偵側(cè)，酸槽化學(xué)濃度校準(zhǔn)－旋干/枯燥設(shè)備傳統(tǒng)濕式洗凈設(shè)備規(guī)格傳統(tǒng)濕式洗凈設(shè)備．系統(tǒng)參數(shù)包含－Chemicalchange－Chemicalratio－Tanktemperature－Cleaningprocesstime－Chemicalconcentration－Rinsetime－Rinseresistivity－Robotoperation－Alarm傳統(tǒng)濕式洗凈設(shè)備．洗凈功能(RecipeCapabilities)－RCA－B-Clean－Pre-gateClean－BClean-HFLast－BClean-NoHF－SPM-Clean－Pre-metal-Clean傳統(tǒng)濕式洗凈設(shè)備．優(yōu)點(diǎn)節(jié)約化學(xué)用品芯片洗凈的費(fèi)用本錢較低連續(xù)洗凈，提高機(jī)器用率(MachineUpTime)10~152批量的晶舟(50Pcs)技術(shù)成熟－Fieldproven．缺點(diǎn):Footprint酸槽溶液越洗越臟開放式加熱酸槽，溶液濃度隨時變化純水消耗量大DHF封密式容器洗凈設(shè)備．PlugFlow(Enclosed-VesselCleaningSystem)Vessel)Recipe，通入DIIPA圓枯燥封密式容器洗凈設(shè)備．特點(diǎn)－晶圓在密閉容器內(nèi)進(jìn)展洗凈程序，芯片不接觸空氣，因此可削減微粒污染．優(yōu)點(diǎn)－較少微粒污染－系統(tǒng)較簡潔－溶液濃較易掌握DI．缺點(diǎn)－廢液處理因難－受限于低濃度的化學(xué)溶液SprayChemicalCleaningProcessorN2噴洗柱均勻噴灑在芯片上清洗SprayChemicalCleaningProcessor．系統(tǒng)方塊圖SprayChemicalCleaningProcessor．優(yōu)點(diǎn)－1.Smallfootprint－2.Nocrosscontaminationduetofreshchemicalsusedineachcycle－3.LowDIwaterconsumption．缺點(diǎn)－1.Pooruniformity－2.HFlastdifficult－3.HighmaintenanceduetomanyrotatingpartsWaferDryTechnology．晶圓枯燥技術(shù)主要功能是脫水枯燥，理論上需到達(dá)不增加芯片上的微粒的需求．枯燥機(jī)可分為－Down-FlowSpinDryer－IPADryer－MarangoniDryerDown-FlowSpinDryer將芯片上的水滴旋干，并蒸發(fā)干而無微粒及水痕(WaterMark)Down-FlowSpinDryer．設(shè)備示意Down-FlowSpinDryer．機(jī)械特性3～4800rpm－振動的抑制－內(nèi)部壓力的抑制(高速易生低壓，導(dǎo)致排氣倒灌〕IPADryerAlcohol，VaporChamberIPA蒸發(fā)為蒸汽。IPA金屬雜質(zhì)IPADryer．IPAIPAIPAIPAMarangoniDryer流回水槽，而脫水枯燥．程序DIWN2DIW水面MarangoniDryer．制程Overflow槽洗凈到達(dá)設(shè)定阻值DIW，IPA+N2IPADIWMarangonieffect外表張力差DItrench)內(nèi)的水分子脫水之因難(外表張力抑制分子力)MarangoniDryer．系統(tǒng)示意圖化學(xué)酸槽的設(shè)計(jì)．QuartzTank－用于不含氟化學(xué)藥液的場合，可用于高溫overflowrecirculate．TeflonTank(PVDFTank)HFRecirculationDesignoverflowrecirculateDisposalTankDryCleanTechnology/去除的機(jī)構(gòu)energy，Radiationenergy來提升化學(xué)反響的活化能，增進(jìn)外表清洗力量DryCleanTechnology．HF/H2OVaporClean－通入HF于低壓的反響室內(nèi)，HF蒸氣生成SiF4氣體，并經(jīng)由抽氣排出DryCleanTechnology．UV/O3DryClean－利用Photochemically-enhancedcleaning的原理，通入O2后，利用UV能O2OO3HFIPA+N2+Cl2)，作其它之制程用物理洗凈技術(shù)．以物理原理及作用來清洗晶圓，主要用于微粒的清洗－Ultr