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在半導(dǎo)體制造過程中,plasma等離子清洗處理是一項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù),今日請(qǐng)跟著小編一起深入學(xué)習(xí)一下,下面詳細(xì)介紹:那么,請(qǐng)仔細(xì)閱讀這篇文章,因?yàn)樗鼛缀醢四憧赡芴岢龅乃袉栴}的答案,包含真空等離子清洗機(jī)的含義,效果如何,工藝流程如何,作用都有哪些?
真空等離子清洗機(jī)是由離子體、電子、自由基等多種活性粒子組成的物質(zhì)狀態(tài),反應(yīng)氣體(如氧氣、氬氣、氫氣等), 常用的等離子清洗氣體 氧氣(O?):用來去除有機(jī)污染物和光刻膠。氬氣(Ar):用于物理清潔,去除顆粒污染物。氮?dú)猓∟?):用于表面活化和鈍化處理。
通過真空等離子清洗過程中的射頻電源等裝置在真空腔內(nèi)形成等離子體,這類等離子體中的活性粒子能量較高,與晶圓表面的污染物發(fā)生物理或化學(xué)反應(yīng)。
等離子清洗設(shè)備主要是離子轟擊,在電場(chǎng)作用下,等離子體中的離子加速并撞擊晶圓表面,可以將金屬雜質(zhì)、有機(jī)物等表面污染物撞離表面,從而達(dá)到清潔的目的。
真空等離子清洗技術(shù)是可以將活性粒子與污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng),將其轉(zhuǎn)化為揮發(fā)性物質(zhì),然后通過真空泵抽出腔室。例如,氧氣等離子體可以與有機(jī)物發(fā)生氧化反應(yīng),產(chǎn)生二氧化碳、水等揮發(fā)性物質(zhì)。
半導(dǎo)體經(jīng)過真空等離子清洗機(jī)處理,效果具備如下:
1、plasma等離子清洗技術(shù),可以有效去除晶圓表面的各種微小污染物,從而保證晶圓表面達(dá)到極高的清潔度,有利于光刻、蝕刻等后續(xù)工藝,提高芯片制造的產(chǎn)量。
2、等離子清洗是一種干式清洗技術(shù),與一些傳統(tǒng)的濕法化學(xué)清洗方法相比,避免了使用化學(xué)試劑可能導(dǎo)致晶圓表面腐蝕、劃傷等問題,對(duì)晶圓的物理化學(xué)性質(zhì)影響較小,特別適用于對(duì)表面質(zhì)量要求極高的先進(jìn)半導(dǎo)體工藝。
3、在真空腔內(nèi),真空等離子清洗機(jī)可以均勻分布,從而可以均勻清潔晶圓表面,保證整個(gè)晶圓表面的清潔效果一致,這對(duì)于保證芯片性能在大規(guī)模集成電路制造中的一致性非常重要。
4、在真空等離子清洗過程中,不需要大量使用化學(xué)試劑,減少了化學(xué)廢液的排放,對(duì)環(huán)境更加友好。與一些濕法清洗工藝相比,等離子清洗機(jī)在能耗和水資源消耗方面也有一定的優(yōu)勢(shì)。
晶圓、芯片和半導(dǎo)體在真空等離子清洗機(jī)的工藝過程是如何的:
首先,裝片:先將待清洗的晶圓放入等離子清洗設(shè)備的真空腔內(nèi),通常采用特殊的晶圓夾具來固定晶圓,以確保其在清洗過程中保持穩(wěn)定。
其次抽真空:?jiǎn)?dòng)真空泵,將室內(nèi)空氣抽出,使室內(nèi)達(dá)到一定的真空度,可以為后續(xù)形成穩(wěn)定的等離子體創(chuàng)造條件。
最后氣體引入:通過氣體流量控制系統(tǒng)精確控制氣體的流量和壓力,將適量的反應(yīng)氣體通入腔室,如氧氣、氬氣、氫氣等單一氣體或混合氣體,根據(jù)清潔要求進(jìn)行精確控制。
產(chǎn)生等離子體:打開射頻電源,腔內(nèi)產(chǎn)生高頻電場(chǎng),使反應(yīng)氣體電離形成等離子體,等離子體與晶圓表面的污染物發(fā)生物理和化學(xué)反應(yīng)進(jìn)行清洗,清洗時(shí)間一般在幾分鐘至幾十分鐘之間,具體取決于晶圓的
污染程度和清洗工藝要求。清洗后處理:清洗后,關(guān)閉射頻電源和氣體供應(yīng),停止等離子體產(chǎn)生,然后通過真空泵抽出腔室內(nèi)的廢氣。最后,從腔室取出晶圓,進(jìn)行后續(xù)檢測(cè)或工藝處理。
真空等離子清洗機(jī)在晶圓領(lǐng)域扮演哪些舉足輕重的作用!
1、光刻前清洗:真空等離子清洗機(jī)可以去除晶圓表面的光刻膠殘留、有機(jī)物污染等,確保光刻膠能均勻涂覆晶圓表面,提高光刻圖形的精度和質(zhì)量。
2、蝕刻后清洗:等離子蝕刻工藝后,可以快速去除晶圓表面的蝕刻殘留物和聚合物,恢復(fù)晶圓表面的清潔度,為金屬沉積、互連等后續(xù)工藝做好準(zhǔn)備。
3、鍵合前清洗:在芯片鍵合工藝之前,清潔晶圓表面,可以提高表面的平整度和清潔度,增強(qiáng)鍵合的可靠性和穩(wěn)定性,保證芯片之間的電氣連接和機(jī)械連接良好。
幾乎所有半導(dǎo)體行業(yè)的制造商都會(huì)用等離子清洗機(jī),可見其重要性越來越大,
現(xiàn)如今等離子體清洗機(jī)廣泛應(yīng)用于半導(dǎo)體領(lǐng)域,由于其高效、準(zhǔn)確、無污染的特點(diǎn),真空等離子清洗機(jī)在半導(dǎo)體制造過程中發(fā)揮著重要作用,目前震儀股份專注研發(fā)清洗表面處理工藝技術(shù),可攜帶多個(gè)噴頭進(jìn)行清洗活化改性處理,不僅等離子清洗機(jī)可以有效去除晶圓表面的微小顆粒污染物,滿足半導(dǎo)體制造的高潔凈度要求,還能在芯片封裝過程中,使用等離子清洗機(jī)清潔和活化基板表面,確保良好的粘接效果。