硅片沾污控制
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
征为：每步每片上的颗粒数（ PWP ）。
? 在当前生产中应用的颗粒检测装置能检测到的最小颗粒直径约为 0.1 微米。
二.金属沾污
? 来源： 化学试剂，离子注入、反应离子刻蚀等工艺
化学品和传输管道及容器的反应。
?量级： 1010原子 /cm 2
Fe, Cu, Ni, Cr, W, Ti… Na, K, Li…
1级 0.3 μm
相对湿度（ RH）很重要，因为它会助长侵蚀，例如自然氧化层的生 长。典型的 RH设定为 40％±10％。
静电释放
多数静电释放可以通过合理运用设备和规程得到控制。主要的 ESD控
制方法有：
? 防静电的净化间材料
? ESD 接地
? 空气电离。
四．水
为了制造半导体，需要大量的高质量、超纯去离子水 （ DI Water ， De-
?和先进集成工艺的不相容
6.4 RCA湿法清洗的替代方案
现在已经研究出几种可以取代 RCA 清洗的清洗技术 ,像 等离子体干法清洗、使用螯合剂、臭氧、低温喷雾清洗等 ,但 在工业生产上还未大量应用。
干法清洗工艺
? 气相化学，通常需激活能在低温下加强化学反应。
70～80?C, 10min
酸性（ pH 值<7）
?可以将碱金属离子及 Al3＋、Fe3＋和Mg2＋ 与SC-1 溶液中形成的 不溶的 氢氧化
物，反应成溶于水的络合物
?可以进一步去除残留的重金属污染（如 Au ）
RCA 与超声波振动共同作用，可以有更好的去颗粒作用 20～50kHz 或 1MHz 左右。
－ Piranha ：H2SO4-H2O2 （7:3 ） － 臭氧注入纯水
?四. 自然氧化层
? 来源 : 在空气、水中迅速生长 ? 导致的问题：
? 接触电阻增大
?难实现选择性的 CVD或外延
? 成为金属杂质源
?难以生长金属硅化物
? 清洗工艺： HF＋H2O（ca. 1: 50 ）
五. 静电释放
静电释放（ ESD）也是一种污染形式，因为它是静电，从一个物体向
三道防线 :
1. 净化间（ clean room ） 2. 硅片清洗（ wafer cleaning ） 3. 吸杂（gettering ）
净化间沾污分为五（ ESD）
一.颗粒沾污
颗粒 ：所有可以落在硅片表面的都称作颗粒。
后果 ：电路开路或短路，薄膜针眼或开裂，引起后续沾污。
? 影响：
?在界面形成缺陷，影响器件性能，成品率下降 ?增加 p-n 结的漏电流，减少少数载流子的寿命
? 金属杂质沉淀到硅表面的机理
? 通过金属离子和硅表面终端的氢原子之间的电荷交换，和硅结合。
（难以去除）
? 氧化时发生：硅在氧化时，杂质会进入
? 去除方法：使金属原子氧化变成可溶性离子
M
氧化M z+ + z e-
NH4OH(28%):H 2O 2(30%):DI=1:1:5 ～1:2:7
70 ～80?C, 10min
碱性（ pH值>7）
?可以氧化有机膜
?和金属形成络合物
?缓慢溶解原始氧化层，并再氧化 ——可以去除颗粒 ?NH4OH对硅有腐蚀作用
OH －
OH －
OH － OH －
OH －
OH －
SC-2:
HCl(73%):H 2O2(30%):DI=1:1:6~1:2:8
净化间最基本的概念是：对硅片工厂空气中的颗粒控制。我们通 常所呼吸的空气是不能用于半导体制造的，因为它包含了太多的漂
浮沾污。
净化级别，标定了净化间的空气质量的级别，它是由净化
室空气中的颗粒尺寸和密度表征的。
表6.2 美国联邦标准 209E 中各净化间级别对空气漂浮颗粒的限制
近些年来业内已经开始使用 0.1 级，这时颗粒尺寸缩小到 0.02~0.03μm。
由于它们的性质活泼，金属离子可以在电学测试和运输很久以后沿 着器件移动，引起器件在使用期间失效。
三. 有机物的沾污
? 导致的问题 : 栅氧化层密度降低 ; 清洁不彻底 ,容易引起后续沾污
? 来源： ? 环境中的有机蒸汽 , 如清洁剂和溶剂 ? 存储容器
? 光刻胶的残留物
? 去除方法： 强氧化
－ 臭氧干法
颗粒来源 ：
?空气 ?人体 ?设备 ?化学品
超级净化空气
风淋吹扫、无尘服、面罩、手套等
超纯化学品 ，去离子水
特殊设计及材料 定期清洗
各种可能落在芯片表面的颗粒
? 半导体制造中，可以接受的颗粒尺寸的粗略法则是它必须小于最小
器件特征尺寸的一半。
? 一道工序，引入到硅片中，超过某一关键尺寸的颗粒数，用术语表
特效颗粒过滤器：
? 高效颗粒空气过滤器（ HEPA ）：用玻璃纤维制成，产生层状气流。
? 超低渗透率空气过滤器（ ULPA）：指那些具有 99.9995% 或更高效率 过滤直径超过 0.12 μ m颗粒的过滤器。
温度和湿度
对硅片加工设备温度和湿度的设定有着特别的规定。一个
的净化间温度控制的例子是 23±0.5摄氏度。
缺点：可能造成清洗损伤。
喷雾清洗
优点：持续供给新鲜清洗液，高速冲击的液滴和 硅片旋转可保证有效清洗。
缺点：清洗不均匀，中心旋转为零。
洗刷器
水清洗＋干燥
?溢流清洗 ?排空清洗 ?喷射清洗
?加热去离子水清洗
?旋转式甩干
?IPA 异丙醇蒸气干燥
缺点：单片操作，效率低，难 以实现批处理。
?硅片甩干 ：硅片对水的响应程度称为它的可湿性。水可浸润亲水
硅片清洗技术评价的主要指标
（1）微粗糙度（ RMS）； （2）自然氧化物清除率；
（3）金属沾污、表面颗粒度以及有机物沾污； （4）芯片的破损率； （5）清洗中的再沾污；
（6）对环境的污染； （ 7）经济的可接受性（包括设备与运行成本、
清洗效率）等。
湿法清洗的问题
?颗粒的产生 ?较难干燥 ?价格 ?化学废物的处理
气流原理
? 为实现净化间中的超净环境，气流种类是关键的。对于 100级或一下 的净化间，气流是 层流 状态，没有 湍流 气流模式。
? 垂直层流对于外界气压具有轻微的正压，充当了屏蔽，以减少设备
或人到暴露着的产品的横向沾污。
对于流体流动状态的描述 ——
雷诺数
Re ? ? UL ?
其中， U是流体流速， ρ是流体密度， L是管道尺寸， η是流体粘
度。
Re>4000 时流体为 湍流(onflow) ，Re<2300 时为 层流 (laminar flow) ，Re 介于 2300 和4000之间是过渡状态。
空气过滤
空气进入到天花板内的特效颗粒过滤器，以层流的模式流向地面，
进入到空气再循环系统后与补给的空气一道返回空气过滤系统。在
现代工艺线上，空气 每6秒可以周转1次。
硅片表面在经受工艺之前必须是洁净的。一旦硅片表面被沾污 ,沾污
物必须通过清洗而排除。硅片清洗的目标是去除所有表面沾污
:颗粒、
有机物、金属和自然氧化层。在当今 ULSI 制造工艺中，据估计单个
硅片的表面要湿法清洗上百次。
3.1 湿法清洗概况
占统治地位的硅片表面清洗方法是湿化学法。
工业标准湿法清洗工艺称为 RCA 清洗工艺。用在湿法清洗中的典型化学 品以及它们去除的沾污列于表 6.3 。
4 D.I. H 2O 5 HCl+H 2O 2+H 2O
(1:1:6) (SC －2)
6 D.I. H 2O
7 HF+H 2O (1:50)
8 D.I. H 2O
9
120 ?C,10min
室温
80 ?C,10min
室温 80?C,10min
室温
室温 室温
有机物和金属 洗清
微尘
洗清 金属
洗清
氧化层
洗清
还原
? 去除溶液： SC-1, SC-2 （H2O2：强氧化剂）
金属离子在半导体材料中是高度活动性的，被称为 可动离子沾污
（MIC ） 。 当MIC 引入到硅片中时，在整个硅片中移动，严重损害器件 电学性能和长期可靠性。 对于MIC 沾污,能迁移到栅结构中的氧化硅界面， 改变开启晶体管所需的阈值电压。
RCA 工艺 是由美国无线电公司（ RCA ）于 20世纪六十年代提出的，首
次采用是在 1970年。
RCA湿法清洗由一系列有序的，浸入两种不同的化学溶液组成： 1 号标准清洗液（ SC-1 ） 2 号标准清洗液（ SC-2 ）
RCA ——标准清洗
SC-1 （APM ，Ammonia Peroxide Mixture ）：
平行于硅片表面的声压波使粒子浸润，然后溶液扩散
入界面，最后粒子完全浸润，并成为悬浮的自由粒子。
表6.3
硅片湿法清洗化学品
现代芯片生产中硅片清洗工艺流程
化学溶剂
清洗温度
清除的污染物
1 H 2SO 4+H2O2(4:1) 2 D.I. H 2O
3 NH 4OH+H 2O 2+H 2O (1:1:5) (SC － 1)
三．厂房
为使半导体制造在一个超洁净的环境中进行，有必要采用系统方
法来控制净化间区域的输入和输出。在净化间布局、气流流动模式、
空气过滤系统、温度和湿度的设定、静电释放等方面都要进行完善 的设计，同时尽可能减少通过设备、生产器具、人员、净化间供给， 引入的颗粒和持续监控净化间的颗粒，定期反馈信息及维护清洁。
ionized Water ） 。我们平时使用的来自于自来水厂的生活用水含有大量的
沾污而不能用于硅片生产。经过处理之后， DI Water 中不允许有的沾污是：
溶解离子、有机材料、颗粒、细菌、硅土和溶解氧。同时在
25℃下， DI
Water 的电阻率要达到 18MΩ -cm （兆欧 ·厘米）。
五 .工艺用化学品
第六章 硅片沾污控制
本章内容
? 沾污的类型
? 沾污的来源与控制 ? 硅片的湿法清洗介绍
? 干法清洗方案介绍
6.1 沾污的类型
沾污（ Contamination ）是指半导体制造过程中引入半导
体硅片的，任何危害芯片成品率及电学性能的，不希望有的物 质。
沾污经常导致有缺陷的芯片，致命缺陷是导致硅片上的芯片 无法通过电学测试的原因。
性的洁净硅片上，而在疏水性表面上因为表面张力收缩为水珠，即 反浸润。这样的水珠在干燥后会在硅片表面形成斑点。
? 经过氢氟酸腐蚀的无氧化物表面由于氢终结了表面原子层因而是疏
水性的。必须彻底干燥硅片表面。
? 旋转式甩干机：难以除去孔穴中的水分；高速旋转引起电荷积累吸
引颗粒
? 异丙醇蒸气干燥： IPA的纯度级别必须加以控制
干燥
清洗容器和载体
?SC1/SPM/SC2
– 石英（ Quartz ）或 Teflon 容器
?HF – 优先使用 Teflon ，其他无色塑料容器。
?硅片的载体
– 只能用 Teflon 或石英片架（不能用于 HF清洗中）
兆声清洗
兆声清洗
常见清洗设备
喷雾清洗
优点：可批处理进行清洗；节省清洗液用量。
无论是液态化学品还是气体化学品，都必须不含沾污。然而，处理
和传送系统有可能引入杂质，所以在靠近使用现场安置过滤器。
过滤效率是指停留在过滤器中特定尺寸以上的颗粒的百分比。对于
ULSI（超大规模集成电路） 工艺中使用的液体过滤器，对于 0.2 微米 以上颗粒的典型效率为 99.9999999 %。
六 .生产设备
用来制造半导体硅片的生产设备是硅片工厂中最大的颗粒来源。
在硅片制造过程中，硅片从片架重复地转入设备中，经过多台装置的
操作，卸下返回到片架中，又被送至下一工作台。这就需要 特殊的设 计考虑以避免沾污。有用输送带系统和升降机来传送硅片、用封闭洁
净的片架装硅片、建立一个微环境来加工硅片等等。
6.3 硅片湿法清洗
另一个物体，未经控制的转移，可能会损坏芯片。
ESD 产生于，两种不同静电势材料的接触或摩擦。
半导体制造中，硅片加工保持在较低的湿度中，典型条件为
40 ％
±10 ％的 相对湿度 （RH，Relative Humidity ）。增加相对湿度可以减少
带电体的电阻率，有助于静电荷的释放，但同时也会，增加侵蚀带来的
二. 人
人员持续不断地进出净化间，是净化间沾污的最大来源。
现代超净服是高技术，膜纺织品或密织的聚酯织物。先进的材料对
于0.1微米及更大尺寸的颗粒具有 99.999% 的效率级别。
超净服的系统目标：
1 ） 对身体产生的，颗粒和浮质的总体抑制；
2 ） 系统颗粒零释放；
3）对ESD静电释放 的零静电积累； 4）无化学和生物残余物的释放。
沾污。
静电释放带来的问题
? 静电释放导致金属导线蒸发，氧化层击穿。（总电量小，但是区域
集中，放电时间短，导致高电流） ? 电荷积累吸引，带电颗粒或其他中性颗粒，会引起后续沾污。
6.2 沾污的源与控制
半导体器件制造厂房存在 7种沾污源：空气、人、厂房、水、工
艺用化学品、工艺气体和生产设备。
一. 空气
? 在当前生产中应用的颗粒检测装置能检测到的最小颗粒直径约为 0.1 微米。
二.金属沾污
? 来源： 化学试剂，离子注入、反应离子刻蚀等工艺
化学品和传输管道及容器的反应。
?量级： 1010原子 /cm 2
Fe, Cu, Ni, Cr, W, Ti… Na, K, Li…
1级 0.3 μm
相对湿度（ RH）很重要，因为它会助长侵蚀，例如自然氧化层的生 长。典型的 RH设定为 40％±10％。
静电释放
多数静电释放可以通过合理运用设备和规程得到控制。主要的 ESD控
制方法有：
? 防静电的净化间材料
? ESD 接地
? 空气电离。
四．水
为了制造半导体，需要大量的高质量、超纯去离子水 （ DI Water ， De-
?和先进集成工艺的不相容
6.4 RCA湿法清洗的替代方案
现在已经研究出几种可以取代 RCA 清洗的清洗技术 ,像 等离子体干法清洗、使用螯合剂、臭氧、低温喷雾清洗等 ,但 在工业生产上还未大量应用。
干法清洗工艺
? 气相化学，通常需激活能在低温下加强化学反应。
70～80?C, 10min
酸性（ pH 值<7）
?可以将碱金属离子及 Al3＋、Fe3＋和Mg2＋ 与SC-1 溶液中形成的 不溶的 氢氧化
物，反应成溶于水的络合物
?可以进一步去除残留的重金属污染（如 Au ）
RCA 与超声波振动共同作用，可以有更好的去颗粒作用 20～50kHz 或 1MHz 左右。
－ Piranha ：H2SO4-H2O2 （7:3 ） － 臭氧注入纯水
?四. 自然氧化层
? 来源 : 在空气、水中迅速生长 ? 导致的问题：
? 接触电阻增大
?难实现选择性的 CVD或外延
? 成为金属杂质源
?难以生长金属硅化物
? 清洗工艺： HF＋H2O（ca. 1: 50 ）
五. 静电释放
静电释放（ ESD）也是一种污染形式，因为它是静电，从一个物体向
三道防线 :
1. 净化间（ clean room ） 2. 硅片清洗（ wafer cleaning ） 3. 吸杂（gettering ）
净化间沾污分为五（ ESD）
一.颗粒沾污
颗粒 ：所有可以落在硅片表面的都称作颗粒。
后果 ：电路开路或短路，薄膜针眼或开裂，引起后续沾污。
? 影响：
?在界面形成缺陷，影响器件性能，成品率下降 ?增加 p-n 结的漏电流，减少少数载流子的寿命
? 金属杂质沉淀到硅表面的机理
? 通过金属离子和硅表面终端的氢原子之间的电荷交换，和硅结合。
（难以去除）
? 氧化时发生：硅在氧化时，杂质会进入
? 去除方法：使金属原子氧化变成可溶性离子
M
氧化M z+ + z e-
NH4OH(28%):H 2O 2(30%):DI=1:1:5 ～1:2:7
70 ～80?C, 10min
碱性（ pH值>7）
?可以氧化有机膜
?和金属形成络合物
?缓慢溶解原始氧化层，并再氧化 ——可以去除颗粒 ?NH4OH对硅有腐蚀作用
OH －
OH －
OH － OH －
OH －
OH －
SC-2:
HCl(73%):H 2O2(30%):DI=1:1:6~1:2:8
净化间最基本的概念是：对硅片工厂空气中的颗粒控制。我们通 常所呼吸的空气是不能用于半导体制造的，因为它包含了太多的漂
浮沾污。
净化级别，标定了净化间的空气质量的级别，它是由净化
室空气中的颗粒尺寸和密度表征的。
表6.2 美国联邦标准 209E 中各净化间级别对空气漂浮颗粒的限制
近些年来业内已经开始使用 0.1 级，这时颗粒尺寸缩小到 0.02~0.03μm。
由于它们的性质活泼，金属离子可以在电学测试和运输很久以后沿 着器件移动，引起器件在使用期间失效。
三. 有机物的沾污
? 导致的问题 : 栅氧化层密度降低 ; 清洁不彻底 ,容易引起后续沾污
? 来源： ? 环境中的有机蒸汽 , 如清洁剂和溶剂 ? 存储容器
? 光刻胶的残留物
? 去除方法： 强氧化
－ 臭氧干法
颗粒来源 ：
?空气 ?人体 ?设备 ?化学品
超级净化空气
风淋吹扫、无尘服、面罩、手套等
超纯化学品 ，去离子水
特殊设计及材料 定期清洗
各种可能落在芯片表面的颗粒
? 半导体制造中，可以接受的颗粒尺寸的粗略法则是它必须小于最小
器件特征尺寸的一半。
? 一道工序，引入到硅片中，超过某一关键尺寸的颗粒数，用术语表
特效颗粒过滤器：
? 高效颗粒空气过滤器（ HEPA ）：用玻璃纤维制成，产生层状气流。
? 超低渗透率空气过滤器（ ULPA）：指那些具有 99.9995% 或更高效率 过滤直径超过 0.12 μ m颗粒的过滤器。
温度和湿度
对硅片加工设备温度和湿度的设定有着特别的规定。一个
的净化间温度控制的例子是 23±0.5摄氏度。
缺点：可能造成清洗损伤。
喷雾清洗
优点：持续供给新鲜清洗液，高速冲击的液滴和 硅片旋转可保证有效清洗。
缺点：清洗不均匀，中心旋转为零。
洗刷器
水清洗＋干燥
?溢流清洗 ?排空清洗 ?喷射清洗
?加热去离子水清洗
?旋转式甩干
?IPA 异丙醇蒸气干燥
缺点：单片操作，效率低，难 以实现批处理。
?硅片甩干 ：硅片对水的响应程度称为它的可湿性。水可浸润亲水
硅片清洗技术评价的主要指标
（1）微粗糙度（ RMS）； （2）自然氧化物清除率；
（3）金属沾污、表面颗粒度以及有机物沾污； （4）芯片的破损率； （5）清洗中的再沾污；
（6）对环境的污染； （ 7）经济的可接受性（包括设备与运行成本、
清洗效率）等。
湿法清洗的问题
?颗粒的产生 ?较难干燥 ?价格 ?化学废物的处理
气流原理
? 为实现净化间中的超净环境，气流种类是关键的。对于 100级或一下 的净化间，气流是 层流 状态，没有 湍流 气流模式。
? 垂直层流对于外界气压具有轻微的正压，充当了屏蔽，以减少设备
或人到暴露着的产品的横向沾污。
对于流体流动状态的描述 ——
雷诺数
Re ? ? UL ?
其中， U是流体流速， ρ是流体密度， L是管道尺寸， η是流体粘
度。
Re>4000 时流体为 湍流(onflow) ，Re<2300 时为 层流 (laminar flow) ，Re 介于 2300 和4000之间是过渡状态。
空气过滤
空气进入到天花板内的特效颗粒过滤器，以层流的模式流向地面，
进入到空气再循环系统后与补给的空气一道返回空气过滤系统。在
现代工艺线上，空气 每6秒可以周转1次。
硅片表面在经受工艺之前必须是洁净的。一旦硅片表面被沾污 ,沾污
物必须通过清洗而排除。硅片清洗的目标是去除所有表面沾污
:颗粒、
有机物、金属和自然氧化层。在当今 ULSI 制造工艺中，据估计单个
硅片的表面要湿法清洗上百次。
3.1 湿法清洗概况
占统治地位的硅片表面清洗方法是湿化学法。
工业标准湿法清洗工艺称为 RCA 清洗工艺。用在湿法清洗中的典型化学 品以及它们去除的沾污列于表 6.3 。
4 D.I. H 2O 5 HCl+H 2O 2+H 2O
(1:1:6) (SC －2)
6 D.I. H 2O
7 HF+H 2O (1:50)
8 D.I. H 2O
9
120 ?C,10min
室温
80 ?C,10min
室温 80?C,10min
室温
室温 室温
有机物和金属 洗清
微尘
洗清 金属
洗清
氧化层
洗清
还原
? 去除溶液： SC-1, SC-2 （H2O2：强氧化剂）
金属离子在半导体材料中是高度活动性的，被称为 可动离子沾污
（MIC ） 。 当MIC 引入到硅片中时，在整个硅片中移动，严重损害器件 电学性能和长期可靠性。 对于MIC 沾污,能迁移到栅结构中的氧化硅界面， 改变开启晶体管所需的阈值电压。
RCA 工艺 是由美国无线电公司（ RCA ）于 20世纪六十年代提出的，首
次采用是在 1970年。
RCA湿法清洗由一系列有序的，浸入两种不同的化学溶液组成： 1 号标准清洗液（ SC-1 ） 2 号标准清洗液（ SC-2 ）
RCA ——标准清洗
SC-1 （APM ，Ammonia Peroxide Mixture ）：
平行于硅片表面的声压波使粒子浸润，然后溶液扩散
入界面，最后粒子完全浸润，并成为悬浮的自由粒子。
表6.3
硅片湿法清洗化学品
现代芯片生产中硅片清洗工艺流程
化学溶剂
清洗温度
清除的污染物
1 H 2SO 4+H2O2(4:1) 2 D.I. H 2O
3 NH 4OH+H 2O 2+H 2O (1:1:5) (SC － 1)
三．厂房
为使半导体制造在一个超洁净的环境中进行，有必要采用系统方
法来控制净化间区域的输入和输出。在净化间布局、气流流动模式、
空气过滤系统、温度和湿度的设定、静电释放等方面都要进行完善 的设计，同时尽可能减少通过设备、生产器具、人员、净化间供给， 引入的颗粒和持续监控净化间的颗粒，定期反馈信息及维护清洁。
ionized Water ） 。我们平时使用的来自于自来水厂的生活用水含有大量的
沾污而不能用于硅片生产。经过处理之后， DI Water 中不允许有的沾污是：
溶解离子、有机材料、颗粒、细菌、硅土和溶解氧。同时在
25℃下， DI
Water 的电阻率要达到 18MΩ -cm （兆欧 ·厘米）。
五 .工艺用化学品
第六章 硅片沾污控制
本章内容
? 沾污的类型
? 沾污的来源与控制 ? 硅片的湿法清洗介绍
? 干法清洗方案介绍
6.1 沾污的类型
沾污（ Contamination ）是指半导体制造过程中引入半导
体硅片的，任何危害芯片成品率及电学性能的，不希望有的物 质。
沾污经常导致有缺陷的芯片，致命缺陷是导致硅片上的芯片 无法通过电学测试的原因。
性的洁净硅片上，而在疏水性表面上因为表面张力收缩为水珠，即 反浸润。这样的水珠在干燥后会在硅片表面形成斑点。
? 经过氢氟酸腐蚀的无氧化物表面由于氢终结了表面原子层因而是疏
水性的。必须彻底干燥硅片表面。
? 旋转式甩干机：难以除去孔穴中的水分；高速旋转引起电荷积累吸
引颗粒
? 异丙醇蒸气干燥： IPA的纯度级别必须加以控制
干燥
清洗容器和载体
?SC1/SPM/SC2
– 石英（ Quartz ）或 Teflon 容器
?HF – 优先使用 Teflon ，其他无色塑料容器。
?硅片的载体
– 只能用 Teflon 或石英片架（不能用于 HF清洗中）
兆声清洗
兆声清洗
常见清洗设备
喷雾清洗
优点：可批处理进行清洗；节省清洗液用量。
无论是液态化学品还是气体化学品，都必须不含沾污。然而，处理
和传送系统有可能引入杂质，所以在靠近使用现场安置过滤器。
过滤效率是指停留在过滤器中特定尺寸以上的颗粒的百分比。对于
ULSI（超大规模集成电路） 工艺中使用的液体过滤器，对于 0.2 微米 以上颗粒的典型效率为 99.9999999 %。
六 .生产设备
用来制造半导体硅片的生产设备是硅片工厂中最大的颗粒来源。
在硅片制造过程中，硅片从片架重复地转入设备中，经过多台装置的
操作，卸下返回到片架中，又被送至下一工作台。这就需要 特殊的设 计考虑以避免沾污。有用输送带系统和升降机来传送硅片、用封闭洁
净的片架装硅片、建立一个微环境来加工硅片等等。
6.3 硅片湿法清洗
另一个物体，未经控制的转移，可能会损坏芯片。
ESD 产生于，两种不同静电势材料的接触或摩擦。
半导体制造中，硅片加工保持在较低的湿度中，典型条件为
40 ％
±10 ％的 相对湿度 （RH，Relative Humidity ）。增加相对湿度可以减少
带电体的电阻率，有助于静电荷的释放，但同时也会，增加侵蚀带来的
二. 人
人员持续不断地进出净化间，是净化间沾污的最大来源。
现代超净服是高技术，膜纺织品或密织的聚酯织物。先进的材料对
于0.1微米及更大尺寸的颗粒具有 99.999% 的效率级别。
超净服的系统目标：
1 ） 对身体产生的，颗粒和浮质的总体抑制；
2 ） 系统颗粒零释放；
3）对ESD静电释放 的零静电积累； 4）无化学和生物残余物的释放。
沾污。
静电释放带来的问题
? 静电释放导致金属导线蒸发，氧化层击穿。（总电量小，但是区域
集中，放电时间短，导致高电流） ? 电荷积累吸引，带电颗粒或其他中性颗粒，会引起后续沾污。
6.2 沾污的源与控制
半导体器件制造厂房存在 7种沾污源：空气、人、厂房、水、工
艺用化学品、工艺气体和生产设备。
一. 空气