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不少人有这么一个疑问,晶圆湿法清洗是湿进干出?猜测总是不准确的,既然有疑问,我们就来论证这一点。那今天就来说说,晶圆湿法清洗到底蚀一个什么情况?
在晶圆制造过程中,湿法清洗后通常需要进行干燥处理,以确保晶圆表面无水分残留,避免对后续工艺造成影响。因此,可以说晶圆湿法清洗是“湿进干出”。以下是具体介绍:
湿法清洗的原理与过程
浸泡或喷淋:将晶圆置于盛有化学清洗液的容器中,或者通过喷头将化学清洗液喷淋在晶圆表面,使清洗液与晶圆表面的污染物充分接触,利用化学反应、溶解、乳化等作用去除污染物。
超声波辅助清洗(可选):在清洗过程中,有时会使用超声波来增强清洗效果。超声波在液体中传播时会产生微小的气泡,这些气泡破裂时产生的冲击力可以更有效地去除晶圆表面的颗粒和杂质。
化学试剂的作用:根据污染物的种类选择合适的化学试剂和清洗液配方。例如,酸性清洗液可用于去除金属离子污染,碱性清洗液可去除有机物污染等。
干燥的必要性
防止氧化:如果晶圆清洗后表面有水分残留,在后续的加工或存储过程中,水分会加速晶圆表面的氧化,形成氧化层,这会影响晶圆的电学性能和后续的器件制造工艺。
避免水渍:水分在晶圆表面干燥时可能会留下水渍,这些水渍可能会导致局部的污染或影响光刻胶等涂层的均匀性,进而影响芯片的质量。
确保工艺兼容性:后续的工艺步骤通常需要在干燥的环境下进行,例如光刻、蚀刻等工艺对晶圆表面的干燥度有严格的要求,如果有水分残留,可能会影响这些工艺的效果。
干燥的方法
旋转干燥:通过高速旋转晶圆,利用离心力将水分甩掉。这种方法简单快速,但需要注意控制旋转速度和时间,以避免对晶圆造成损伤。
IPA 干燥:异丙醇(IPA)蒸汽置换是一种常用的干燥方法。将晶圆置于充满 IPA 蒸汽的环境中,IPA 蒸汽会吸附晶圆表面的水分,然后通过蒸发带走水分。此方法干燥效果好,但需要使用易燃的 IPA,操作时需要注意安全。
马兰戈尼干燥:当冲洗水槽喷出 IPA 与氮气的同时,将晶圆从纯水中立即拉起,利用此时产生的马兰戈尼力去除水分。这种方法可以减少 IPA 的使用量和水渍。
罗塔戈尼干燥:在单片式旋转干燥机中高速旋转晶圆,同时喷出纯水与 IPA 蒸汽,IPA 蒸汽朝着晶圆的外周方向一边吹一边进行干燥,晶圆的外周方向会产生马兰戈尼力,同时进行自旋干燥。这种方法设备结构简单、价格便宜、吞吐量高,且减少了 IPA 使用量和水渍。