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，它不僅是國民經濟支柱產業(yè)，還對國家科學發(fā)展、國防科技發(fā)展以及社會經濟發(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不限制在亞微米的范圍內了，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，已經具備了較為豐富的應用經驗和實際案例。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。