半導體制造中清洗技術的研究新進展闡述

摘 要：最近這幾年來，電子技術得到了空前的發展。隨著市場經濟中對于半導體器件與大量的集成電路的需求數量的不斷增多，這也就要求了其性能性與可靠性的標準需要及時提升。如何高效的將半導體器件表面清潔干凈并達到相應的使用標準，已經成為了現階段半導體制造過程中需要及時解決的問題。在實際生產過程中我們可以清楚的發現，單單只是清潔了設備表面的污垢，并不能達到所要求的清潔標準。為此，作者在文中主要對半導體制造中清洗技術的研究新進展進行闡述。

關鍵詞：半導體；清洗技術；進展

長時間以來，人們都慣性使用多槽浸漬式RCA進行清潔半導體，隨著清潔技術的不斷創新變革，其多槽浸漬式清潔模式逐漸向單片式清潔進行轉變，同時也衍生出了諸多可以取代多槽浸漬式RCA清潔方法的新技術。為此，文章中將對現階段半導體制造過程中所需的清潔技術進行深入探討，并有效論述其清潔技術的未來發展方向等內容。

1 半導體清洗技術的發展史

由于實際生產的需要，首部較為完備、且具備實用含義的硅表面清潔技術被人們正式提出。在實際半導體制造過程中，通過對清洗技術的有效優化與相關設備的更新，集合諸多實驗經驗，逐漸構建一個相對比較完備且科學的清洗工藝。這一技術對于提升產量、推動半導體良性發展具有不可取代的現實意義。

現有半導體制造過程中的清洗技術，隨著不同發展時期對半導體性能要求的不同，不斷進行更新換代。早年間由于襯底晶圓中缺少密度支撐而進一步引發的微粒與金屬物質間的污染問題，出現此問題的主要原因并不僅僅是因為其設備表面不清潔導致的。隨著清洗技術的不斷革新，設備表面的微粒和金屬污染也越來越少。為此，人們在實際經濟生產過程中，需要對現存的微粒和金屬污染等問題及時予以重視[1]。在實際清洗過程中，一般情況下，會采用簡單便捷的清洗方法進行清潔設備表面上的污染物。需要注意的是溶解在水與空氣中的部分臭氧，在某種程度上會引發污染問題。工作人員在進行實際清潔過程中，需要注意自我的清潔手法，并一邊觀察一邊檢驗清洗質量，充分考慮到污染多樣性的問題。

除此之外，我們還需要積極運用清洗媒介。其一，濕法清洗這一手法雖然已經沿用了很長時間，但卻依舊是當前階段晶圓清潔技術中的主要構成部分。如眼下廣為流傳的Si技術，與過去傳統的RCA技術進行系統對比，主要包含：溶液之間的稀釋濃度不斷增加；清洗技術的不斷革新優化；大量的應用臭氧水。

借助APM化學素材，充分結合兆頻超聲波來進一步強化半導體制造過程中出現的微粒的清潔；同時，借助RCA的溶劑與手法，進行調制去除相關金屬污染物質的溶劑。但是此種方法存在著諸多局限[2]。為此，我們需要進行清洗技術的不斷革新，將更為高效的抗蝕溶劑與大量的化學溶劑進行調和。將此溶劑融入至實際生產清潔過程中，并使之成為清潔領域中的佼佼者。

同時，干燥晶圓已經成為了現階段濕法清洗的關鍵構成部分，借助IPA的晶圓干燥手法在晶圓清潔方面獲取了全新的技術突破。當前這一系列的方法全部都是采用Marangoni干燥與后期衍生方法。當前階段，不論是哪一種清洗工藝，過去傳統的浸沒清洗模式依舊是占據主流的清潔模式。在此清潔技術中，干燥晶圓被用作于加工襯底，一般情況下是借助批次加工的制作模式[3]。除了最為先進的氮化稼、銻化錮、砷化稼等，相關工作人員也逐漸ⅲV族元素半導體入至技術研發過程中。

2 半導體制造中清洗技術的研究新進展

為了更加全面有效的滿足半導體設備材料清潔指標的不斷提升，我們必須要依據現階段半導體制造過程中出現的現實問題對清潔技術進行革新與優化。在清洗過程中，需要考慮到縱向尺寸自主縮小的因素，在實際清洗過程中表面不平滑與材料欠缺等因素，都已經成為了我們需要予以重視的關鍵點。在實際清潔過程中，盡最大限度的避免傷害半導體內部器件，這同時也是清洗工作中最為基本的清洗要求。為此，工作人員在進行清潔過程中，必須要及時制定一系列應對清洗問題的方案，盡可能的避免出現無故的資金耗損。為此，必須在實際清潔過程中，不斷革新清洗工藝，只有這樣才可以從根本上保證微粒及金屬污染物質的有效清除，并不會對半導體自身造成損害[4]。在半導體相關生產過程中，各個部位零件表面惡化，進一步誘發了整個半導體器件的致命性損害問題。即便是最為微量的化學清洗元素，我們也應該在清洗劑投放之前進行二次評估。因為單一的評估模式早已無法確保其結果的準確性，只有一再謹慎的進行結果考證，才可以得出最為準確的結果，并從根本上降低安全風險。與此同時，我們需要及時對氣相的化學作用進行深入研究，以此來有效緩解在實際清潔過程中，各個半導體圖形的突然崩塌與表面受損。

半導體硅表面的不規則問題作為現階段一項急需解決的技術問題，以晶圓清洗技術作為實際案例，其主要的問題即為牽涉到CMOS的后續調整。隨著半導體器件整合形狀的不斷變化，需要一直保持電容密度，同時也是現階段CMOS清洗技術最為巨大的一個調整。解決這一問題的關鍵就是運用數學三維立體幾何結構中的MOS柵極，通過有效的增加或是刪減，在不增加電路值的基礎上進行清洗。

與此同時，MEMS的后期清潔加工也給半導體內部器件的清洗帶來全新的挑戰。通過充分結合MEMS制造的主要規律，對三維立體精細圖形進行刻畫，同時對橫向蝕埋層中的氧化物質進行有效釋放的全新工藝。對于這一系列精細化的要求，過去傳統的清洗方法與清洗技術早已經無法滿足人們的清洗需求，其半導體內幾何圖形的腐蝕與雜質的殘留清潔力度也存在著諸多的問題。

除此之外，就是特殊激光的應用。隨著我國科學技術的不斷發展，人們對于高溫、用電功率及超高速電的現實應用、放射形式的藍光、UV光應用的性能要求也隨之不斷增加。如此一來，必定會對硅元素以外的半導體制造清潔技術提出更為高標準的要求。文中主要以鍺為實例，此種化學材質自身具備高于硅元素的電子遷移率，主要被人們應用在一線加工流程中，通過不斷加大應力溝道，來進一步均衡清潔所需的鍺化硅元素。除了工廠內最為前衛的砷化稼以外，砷化錮、氧化鋅等，越來越多的半導體被投入至技術研發中。在我國現有的半導體加工過程中，其表面清潔問題越發嚴重起來。為此，人們需要將自我的發展眼光提升至清洗技術上。隨著我國半導體制造過程中清洗技術的不斷發展，半導體制造過程中，其半導體表面需要應用的清潔材料主要包括玻璃、柔性襯底等。除了半導體內比較主流的材質以外，一部分非半導體襯底的優勢也日益突出。現階段應用最為廣泛的單晶藍寶石作為襯底，因其應用率的不斷上升，相關清洗技術的使用價值也不斷增大。

3 結束語

綜上所述，隨著科學技術的不斷發展，越來越多的化學材料得以廣泛應用，其半導體制造過程中的清洗技術也不例外，通過大量的清潔實踐，不斷進行革新發展，對于我國現階段的半導體制造領域而言，具有不可言說的現實意義。

參考文獻

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[3]柳濱，楊元元，王東輝，等.第三代半導體材料應用及制造工藝概況[J].電子工業專用設備，2016，01：1-9+14.

[4]楊洪星，陳晨，王云彪，等.一種高效的鍺單晶拋光片清洗液[J].半導體技術2016，02：129-132.