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引言

? ? ? 半導體技術及產業(yè)反復急劇發(fā)展。這也需要在高度計算、大量多媒體的數據和精密測量、制導等領域有更高性能的計算機，因此不斷要求器件的高密度化技術。器件密度的提高意味著線寬變窄。也就是說，生產芯片的工藝變得更加精細和精密。在晶片上制造半導體牛字的過程中，經過逐步的過程，表面的污染物將呈幾何級數增長，受這些污染物的影響，半導體器件的數量率將急劇下降。為了應對這種情況，雖然最理想的方法是逐步采用清潔工藝，完美地清除晶片表面的所有污染物，但這幾乎是不可能的。因此高密度電路的性能。信賴性和生產良品率是由制作時使用的晶片或制作后元件表面存在的物理化學中不必要的雜質決定的。即使超精細化技術發(fā)達，如果清潔工藝不完善，發(fā)揮功能的元件也無法得到。也就是說。清潔技術不是半導體器件的清潔，而是半導體器件的制造技術。

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半導體晶片清洗技術

? ? ? 半導體制造工藝可以大致分為硅片制造工藝、氧化和沉積工藝、光刻工藝、蝕刻工藝、離子注入工藝、等離子燒結工藝和光子晶體剝離工藝，工藝和工藝之間需要大量的清洗工藝(FIGUREST)。蝕刻和離子注入過程需要30次以上，具體取決于半導體的高密度聚集，每個過程后必須進行清洗和沖洗3次以上，以清除殘留的波多黎各或污染物。單獨的干燥過程必不可少。半導體晶片上有很多污染物，如圖2所示，有機物、無機物、金屬離子、天然酸化膜和微粒等。

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圖2 污染物的種類

? ? ? 上述各種污染物通過人、清潔設備、三種精材料等多種途徑產生，如果不去除，對半導體器件產生多種不利影響，從而降低半導體的產出率，因此在半導體制造過程中，清潔技術對提高生產率起著非常大的作用。

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濕式清洗的限制

? ? ? 目前，半導體工藝中主要使用的濕式清潔使用的是20世紀70年代開發(fā)的RCA清潔技術，如表2所示，根據這一用途，與早期開發(fā)的工藝相比，使用的KEMICAL量也有所增加，半導體清潔液的混合比例也越來越多。

? ? ? 在濕式清洗中，為了清除多種污染物，將使用提出的多種化學成分。除上述清潔液外，還將使用專門為圖1中所示的半導體制造工藝中執(zhí)行的FORORRIGST PARLIPING(剝離)配套的剝離器。

? ? ? 波多黎各薄膜是去除用來形成晶片上下部膜的波多黎各薄膜的工藝。旨在同時去除在波多黎各以外的工藝中污染的異物和變性物，必要時還伴隨著下部基板表面改性的目的。反過來，為了清除光子，將對干糧進行氧等離子體灰化處理，但如果經過蝕刻和離子注入過程，則在氧等離子體灰化后，也將發(fā)生變性的波多黎各殘留物(蝕刻聚合物、灰化聚合物、離子注入后突出的變性波多黎各)因此，為了完全消除，氧等離子體灰化處理的同時，必須伴隨著濕洗的剝離處理。濕式清潔至今仍是半導體制造過程中使用的主要技術。

? ? ? 目前，該技術隨著大量化學制劑的使用和超純水的使用，環(huán)境門制劑和廢水處理成本增加。由于絲瓜和韋柏干燥導致的模式崩潰問題等，帶來了很多尷尬。此外，隨著半導體器件的高密度化和精細化，精細模式內部的更小污染物需要清除，清潔液由于液體分子結構的特性，粘度和表面張力很高，滲透到微觀結構中，溶解/清除污染物是有限的。

? ? ? 在具有長寬比的圖案上，應用傳統(tǒng)的濕式清潔會導致表面張力導致圖案崩塌。隨著半導體器件長寬比的增加，清洗效率會降低，如圖4 。這種濕洗的技術限制現在也遇到了，半導體器件的圖案細化到數十納米的大小，今后將更加嚴重。

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圖4 基于長寬比的清洗效率比較

總結

? ? ? 今后生產的新一代晶片在基板大型化的同時，根據高性能的要求，配線寬度逐漸變細，引進了銅和多孔的低油前絕緣體等新材料元件材料，需要在不損害現有習慣清洗問題——超細模式的情況下有效地清洗和烘干的技術。在本文中，彌補了上述缺點，介紹了先進的清洗技術——利用超臨界二氧化碳的半導體晶片三精技術。其中，接近商業(yè)化的SCORR工藝研究最初以進行超臨界二氧化碳和簡單公用介質的混合研究為主，以消除半導體晶片上的簡單PR為目的，但經過半導體工藝的晶片 (FEOL、BEOL、離子注入晶片)。 雖然情況是少量的，但需要一個稍微復雜的公用溶劑系統(tǒng)，需要引入表面活性劑，并進行工藝研究，使超臨界二氧化碳和復合公用溶劑在超臨界低溫低壓下也能成為超臨界均質透明相。這樣的SCORR工藝到目前為止持續(xù)了8年左右的研究，實用化的可能性正在增加。據悉，65 nm以下的精細模式也可以使用的新一代半導體健儀清潔技術，不久也可以商用。