半导体清洗技术(1)

分享到:

 中心议题:

  半导体清洗技术的进展

  当前与未来的挑战

  解决方案:

  湿法清洗

  广泛使用臭氧水

  晶圆清洗是半导体制造典型工序中最常应用的加工步骤。就硅来说,清洗操作的化学制品和工具已非常成熟,有多年广泛深入的研究以及重要的工业设备的支持。所以,硅清洗技术在所有具实际重要性的半导体技术中是最为成熟的。第一个完整的、基于科学意义上的清洗程序在1970年就提出了,这是专门设计用于清除Si表面的微粒、金属和有机污染物。

  此后,硅清洗技术经历了持续的发展改进,包括早期用气相等效物替代在湿化学品中进行的部分清洗操作。难以置信的是,现代先进的Si清洗仍然依赖于大体上同一组化学溶液,不过它们的制备和送至晶圆的方法与最初提出的已大不相同。此外,传统上用湿清洗化学品做的表面选择清洗/修整功能现在是在气相中做的。

  引入半导体器件技术的一系列新材料以及各种非平面新器件结构对清洗技术提出了重大挑战。各种硅清洗方法虽然已较为成熟,但它们不能满足正在出现的新兴需求。本文简要综述了半导体晶圆清洗技术的过去发展情况、当前趋势和未来需求。

  半导体清洗技术的进展

  第一个完整的、基于科学意义上的Si表面清洗方法几乎在40年前就已提出。此后,半导体清洗方法就从实验技术积累进展到对制造良率和半导体产业持续发展有极端重要意义的科学技术领域。

  半导体清洗技术的关注点随时间而改变。早年关注的是大微粒和金属污染物,实际上,当时半导体器件故障常常是由于衬底晶圆中的高缺陷密度引起,而不是表面污染引起的。随着微粒和金属污染的数量级逐渐减小,以及对这方面的污染控制非常有效,现在更多注意的是有机污染和表面状态相关问题。如图1指出的,用简单的灯清洗法可以把有机污染从Si表面除去。此外,应特别注意溶解在水内和气相的臭氧在控制有机污染中的作用。另一问题是对清洗方法目标监察的多样性,因为FEOL和BEOL清洗要求不同,后者关注的是CMP后清洗。


  就清洗媒介来说,湿法清洗仍然是现代先进晶圆清洗工艺的主力。虽然Si技术中的清洗化学材料与最初RCA的配方相差不大,但整体工艺最明显的改变包括:采用了非常稀释的溶液;简化工艺;广泛使用臭氧水。

  基于APM(NH4OH:H2O2:H2O)的化学材料在微粒去除方面仍占主宰地位,但如果没有兆频超声波强化,其作用就不是很有效。基于最初RCA(HPM:HCl:H2O2:H2O)配方的去除金属的化学材料差不多都放弃了。与洁净得多的抗蚀剂和化学材料结合在一起的创新化学是在这一领域成功的关键。此外,几何图形非常密集的器件制造的污染控制也推动了各种创新技术的研发,例如包括超临界CO2(SCCO2)清洗。

继续阅读
ADI:高性能模拟技术和半导体如何赋能新基建?

“新基建”已然成为2020年中国经济热词。作为新兴技术和先进生产力的代表,新基建正以信息化培育新动能,用新动能推动新发展,形成规模庞大的数字经济产业。前景不言而喻,因此引发千军万马、群雄逐鹿。作为新基建底层技术支撑的全球高性能模拟技术提供商和领先半导体厂商,ADI已深刻参与并体察到诸多一线产业合作伙伴在新基建浪潮下积极推动的创新变革以及由此创造的无限商机!

够狠,谷歌称:设计芯片,AI只需要6小时

谷歌公司的Jeff Deam日前在一篇预印版论文中表示,他们团队描述了一个基于学习的方法,是的芯片设计可以从过去的经验中学习,并随着时间的推移提高,生成更好的架构。他们声称这平均可以在6个小时内完成设计,这比人工研究需要花费数周的时间要快得多。

半导体行业下一块“矿源”——汽车电子

一辆特斯拉Model3中使用的半导体产品价值大约1500美元。随着智能手机对半导体市场拉动呈现疲态,车用半导体却保持了持续高增长的势头。未来汽车有望取代智能手机成为半导体行业最强有力的应用市场。

Gartner公布:2019全球半导体较18年下降12%

根据市场调查机构Gartner公布的最新研报,2019年全球半导体营收共计4191亿美元,较2018年下降12%。造成下降的原因是DRAM市场供过于求,以及中美贸易战对销售影响,市场的动荡也让英特尔取代三星电子重新夺回了市场第一的位置

IDC发布新冠疫情对半导体市场产生的影响

市场研究公司IDC发布最新报告称,新冠病毒疫情对全球经济的影响才刚刚开始得到重视,并对全球技术供应链产生了深刻影响。

精彩活动