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            臭氧在半導體晶片清洗工藝中的應用

            近年來,在半導體工業中,逐漸確立了將臭氧運用于晶圓清洗工藝中,這主要是利用了臭氧在水相中氧化有機污染物和金屬污染物的性能。

            臭氧在半導體工業中的應用主要包括了:

            ●濕法清洗 干法清洗 CVD化學氣相沉積 疏水性 TEOS正硅酸乙酯

            臭氧在半導體工業清洗中的應用

            1. 晶片生產過程

            晶片生產過程

            晶片是晶體的薄片,由純硅(=硅)生長而成,用于生產電子元件,例如集成電路(IC)。硅本身不導電,必須將其他離子引入其基質以使其導電(離子注入)。晶體結構的這些變化以復雜的幾何圖案進行,以實現所需的導電性能。上圖顯示了晶片生產的簡易過程。

            ①氧化:

            在硅晶片(SiO2)的表面上產生氧化層。該二氧化硅層是表面上的隔離層。它通常在含有氧氣,水蒸氣或其他氧化劑(O2,O3,H2O2)的環境中生長。

            離子污染:來自人類,溶劑

            ②光刻:

            在光刻工藝中,產生所需電性能的幾何圖案被轉移到晶片的表面。

            a)晶片已涂有光刻膠,它可以作為一種薄膜使用,其作用類似于照相機中的照相膠卷??梢酝ㄟ^使用掩模在光刻膠中顯影圖像。通過光掩模,晶片使用紫外線輻射曝光。輻射會改變其化學鍵,使其在已曝光的地方(正性光刻膠)更易溶解。

            b)在光刻膠顯影并去除后,正像保留在光刻膠中的晶片上。

            ③蝕刻和離子注入:

            在此工藝步驟中,蝕刻劑(氣體或液體)會去除不受光刻膠保護的二氧化硅。離子被植入未保護的二氧化硅中。隨著離子的注入,表面的結構將改變。

            ④光刻膠剝離:

            去除光刻膠。由于幾何圖案非常復雜,因此可能需要多次遍歷該序列才能獲得所需的結構。

            每個晶片的處理步驟都是潛在的污染源。因此,晶圓的清洗必須在每個加工步驟之后進行,因此是制造過程中最經常重復的步驟。

            2. 晶片清洗

            ①晶片污染物介紹

            有效的晶片清洗是將所有影響元件功能或可靠性的污染物去除??赡艿奈廴疚锟梢苑譃橐韵聨最悾?/p>

            a)顆粒:主要來自周圍環境和人類(皮膚,頭發,衣服),但溶劑和移動的零件也可以作為顆粒源。

            b)有機雜質:例如沒有完全去除光刻膠或溶劑

            c)原子污染:來自溶劑或機器的金屬元素膜

            由于晶片的處理步驟都有特定類型的污染物,因此對晶片的清洗往往需要幾個清洗步驟才能去除晶體上的所有污染物。

            ②晶片清洗的方法介紹

            現有的清洗方法可以分為濕法清洗和干法清洗。

            濕法清洗過程使用溶劑,酸,表面活性劑和去離子(DI)水的組合來噴射和溶解表面上的污染物。每次使用化學藥品后,用去離子水沖洗。晶片表面的氧化有時會整合到清洗步驟中。常見的濕法清洗有:RCA清洗,IMEC清洗法,單晶片清洗,稀釋化學法等。

            干法清洗(也稱為氣相清洗)基于激發能,例如等離子體,輻射或熱激發。

            這些清洗方法對臭氧濃度和流速的要求取決于具體的應用。對于清洗過程,通常會提到約5至20 mgL-1的液體濃度,要去除光刻膠,則需要更高的濃度(50 mgL-1或更高)。因此,保證氣體中的臭氧濃度和水中的臭氧濃度在晶片清洗過程中是非常重要的。德國ANSEROS安索羅斯提供的臭氧發生器可以保證最高的臭氧輸出量,且可以使用的材料完全不含金屬,意味著臭氧氣體和臭氧水是顆粒干凈的。

            在半導體清洗工藝中哪些工藝需要臭氧或者臭氧水?

            APCVD和CVD(化學氣相沉積)機器是在腔體中使用臭氧氣體,在腔體后使用臭氧破壞器(CAT-HO-8000)。

            臭氧發生器運用在CVD上

            硅片在水槽或旋轉盤中的濕法清洗都使用高濃度的臭氧水,通常達到50ppm(50克O3/m3水)或根據要求更高。

            德國ANSEROS安索羅斯臭氧發生器COM-VD系列和臭氧水處理系統PAP-SC介紹

            1. 臭氧發生器COM-VD系列

            德國ANSEROS安索羅斯臭氧發生器COM-VD系列是專門為獲得高濃度臭氧而設計的。在低氧氣消耗量的氣相中,臭氧最高濃度可達到 300g O3/Nm3。

            臭氧發生器COM-VD系列

            臭氧發生器COM-VD能與ANSEROS安索羅斯AOPR反應器配合使用,其質量轉移效果非常好,可以將大量的臭氧轉換成液相,從而達到強力去除COD的目的。

            臭氧發生器COM-VD系列產品特點:

            ?最高臭氧濃度 ?低耗氧量 ?低功耗 ?相關反應性高 ?低AOPR(高級氧化工藝)能耗

            臭氧發生器COM-VD臭氧濃度

            2. 臭氧水處理系統PAP-SC

            在半導體加工中,需要一個完全干凈的臭氧系統。在加工過程中(晶圓/IMEC清洗/RCA清洗/SOM等),任何從臭氧系統排放到半導體表面的金屬和顆粒都會影響晶圓的質量,包括臭氧系統的部件臭氧發生器COM-AD或臭氧分析儀WM,ANSEORS安索羅斯臭氧水系統PAP-SC在與臭氧接觸時完全不含金屬,因此ANSEROS安索羅斯臭氧水處理系統可用于濕法清洗和干法清洗,不管是有酸還是無酸。為了確保安全,ANSEORS安索羅斯臭氧水系統PAP-SC還包括一個臭氧破壞器CAT-HO。

            臭氧水處理系統PAP-SC

            臭氧水處理系統PAP-SC應用場合

            IMEC和RCA清洗工藝 UPW系統 高級氧化工藝AOP 三相系統 生物降解DOC 滅菌 消毒 CIP

            德國ANSEROS安索羅斯是全球專業的臭氧技術開發制造商,其生產的臭氧發生器和臭氧水處理系統廣泛運用各個行業。

            anseros安索羅斯客戶

            翁開爾是德國ANSEROS安索羅斯中國總代理,擁有近40年的行業經驗,能根據您的需求為您提供專業的解決方案,歡迎致電【400-6808-138】咨詢。

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