半導體硅晶圓等離子體清洗技術

文章出處：等離子清洗機廠家 | 深圳納恩科技有限公司| 發(fā)表時間：2023-05-02

微電子集成電路技術的發(fā)展依賴于硅晶圓片的硅晶圓半導體材料表面質量。近幾十年的經(jīng)濟與科技飛速發(fā)展，以硅作為基礎材料的微電子行業(yè)得到崛起和迅猛發(fā)展。微電子產(chǎn)業(yè)的對于國家科技發(fā)展和戰(zhàn)略布局的重要性不言而喻，它不僅是國民經(jīng)濟支柱產(chǎn)業(yè)，還對國家科學發(fā)展、國防科技發(fā)展以及社會經(jīng)濟發(fā)展起著十分重要的作用。硅晶圓半導體材料不僅是微電子集成電路行業(yè)發(fā)展中的基礎材料，而且硅晶圓半導體材料的制造工藝、清洗工藝還對集成電路和光電轉換材料的發(fā)展方向及發(fā)展步伐起著決定性的作用。

如果想實現(xiàn)硅晶圓半導體芯片制造與集成電路的長足發(fā)展，那么首先應該需要取得高性能的硅晶圓材料。在集成電路的研究和制作過程中，微電子行業(yè)對高性能硅晶圓半導體芯片的要求越來越高，不僅要其具備極高的平面度，還要具備較高的表面的光滑度，盡量減少表面的粗糙度，同時還需做到硅晶圓材料表面的干凈度，做到無污染，光滑，無痕跡，完整性。隨著當代科學技術的快速發(fā)展，集成電路規(guī)模的擴大，將會增加對硅晶圓半導體芯片尺寸的要求?，F(xiàn)在對于硅晶圓半導體芯片的刻線寬度已經(jīng)不限制在亞微米的范圍內(nèi)了，甚至在向著納米的寬度發(fā)展。

在對納米級的硅晶圓半導體材料研究過程中，其要求是越來越高，越來越精細，比如硅晶圓半導體芯片表面的污染物很容易對其產(chǎn)生不利作用，所以對納米級硅晶圓半導體材料的性能，將會被管制的越來越嚴厲。
在集成電路硅晶圓片的硅晶圓半導體材料表面清洗過程中，硅晶圓半導體材料表面清洗技術的主要要求是是為了得到潔凈度高，清洗效果高，清洗效率高。因此，對常用的清洗方法和測試手段有一個全面的了解，全面掌握一些清洗方法的機理是發(fā)揮硅晶圓半導體材料表面高效清洗的重要內(nèi)容。

等離子體清洗技術

原子失去電子或者原子電離后形成正、負離子，組成的離子化的氣體狀態(tài)的物質被稱為等離子體。等離子體可以是高能態(tài)，也有可能是激發(fā)態(tài)。無論何種狀態(tài)都具有很強的化學活性。目前，在硅晶圓半導體材料表面清洗技術應用過程中，采用等離子體清洗技術，已經(jīng)具備了較為豐富的應用經(jīng)驗和實際案例。等離子體清洗不但可以清洗晶圓表面，還可以提高表面活性，提高材料表面粘接能力，提高焊接能力，親水性等，優(yōu)勢十分明顯，因此等離子清洗在清洗行業(yè)中應用前景極其廣泛。

等離子體清洗技術具有很多優(yōu)點，操作過程簡單、方便，清洗工藝簡單直接，并且清洗過程不引入化學試劑，污染小、廢料少、效率高。等離子體清洗技術，既是優(yōu)點很多，但是技術缺陷仍較明顯。例如，該技術的清洗技術不夠穩(wěn)定，體現(xiàn)在清洗速率無法控制均勻，清洗時間很難精準控制，清洗成本無法精準控制；尤其是在去除光刻膠使，清洗速率稍顯不足，易使光刻膠發(fā)生碳化或石墨化帶來新的污染物。有機物一旦發(fā)生了碳化或者石墨化后，一般的濕法表面清洗技術就無法徹底清洗除去。此時就需要等離子體清洗技術進行預處理后再清洗。然而，該技術雖然對于有機污染物清楚效果較好，卻對于顆粒污染物和金屬污染物的清洗效果較差。