在半導體制造中,wafer清洗和濕法腐蝕是兩個看似相似但本質不同的工藝步驟。為了能讓大家更好了解,下面我們就用具體來為大家描述一下其中的區(qū)別:
Wafer清洗和濕法腐蝕是半導體制造中的兩個關鍵工藝步驟,以下是兩者的核心區(qū)別:
1. 核心目的不同
Wafer清洗:主要目的是去除晶圓表面的污染物,包括顆粒、有機物、金屬雜質等,確保晶圓表面潔凈,為后續(xù)工藝(如沉積、光刻)提供高質量的基礎。例如,在高溫氧化前或光刻后,清洗可避免雜質影響薄膜生長或光刻圖案的準確性。
濕法腐蝕:通過化學反應去除特定材料(如氧化層、氮化硅、多晶硅等),形成電路結構或圖案。例如,在光刻后利用腐蝕液溶解暴露的氧化層,從而將光刻圖案轉移到晶圓上。
2. 工藝原理不同
Wafer清洗:結合物理和化學作用。物理方式(如沖刷、超聲振動)用于剝離顆粒,化學試劑(如SC1、SC2溶液)用于溶解有機物或絡合金屬離子。清洗過程中需避免損傷晶圓主體材料。
濕法腐蝕:純化學反應主導,利用腐蝕液與目標材料的選擇性反應。例如,氫氟酸(HF)用于腐蝕氧化硅(SiO?),而磷酸(H?PO?)常用于腐蝕單晶硅。腐蝕需精確控制溶液成分、溫度和時間,以確保選擇性腐蝕且不損傷底層材料。
3. 適用場景不同
Wafer清洗:作為常規(guī)清潔步驟,貫穿整個制造流程。例如:
光刻后去除殘留光刻膠;
沉積前清除表面氧化物或顆粒;
高溫工藝前(如氧化或擴散)避免雜質污染。
濕法腐蝕:用于結構成型或圖案轉移,例如:
去除光刻膠下的氧化層以形成晶體管隔離區(qū);
腐蝕多晶硅或金屬層以定義電路圖案。
4. 常用化學品不同
Wafer清洗:
SC1溶液(堿性):去除顆粒和有機物;
SC2溶液(酸性):去除金屬雜質;
DHF/BHF(稀釋氫氟酸):去除原生氧化層。
濕法腐蝕:
氫氟酸(HF):腐蝕氧化硅(SiO?);
熱磷酸(H?PO?):腐蝕單晶硅;
硝酸(HNO?):腐蝕金屬或氧化物。
5. 工藝特點不同
Wafer清洗:
強調廣譜去污,需避免對晶圓表面造成損傷;
重復性高,需嚴格控制清洗時間和溶液濃度。
濕法腐蝕:
強調選擇性,需精準控制腐蝕液的成分和工藝參數(shù)(如溫度、時間),以避免過度腐蝕或側向侵蝕;
部分工藝需配合刷洗或超聲增強均勻性。
6. 環(huán)境與設備差異
Wafer清洗:
設備包括清洗槽、超聲機、噴淋系統(tǒng)、干燥設備(如甩干機或氮氣吹掃);
廢液處理需去除有機物、顆粒和金屬離子。
濕法腐蝕:
設備包括刻蝕槽、溫控系統(tǒng)、噴頭(確保腐蝕液均勻分布);
廢液含強酸或劇毒物質(如HF),需專業(yè)處理。
7. 工藝位置不同
Wafer清洗:通常由擴散部門負責,作為獨立步驟或嵌入其他工藝環(huán)節(jié)(如沉積前、光刻后)。
濕法腐蝕:屬于刻蝕部門的核心工藝,緊隨光刻步驟,用于將圖案轉移到晶圓上。
審核編輯 黃宇
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