由于集成電路 (IC) 的制造涉及多個連續(xù)步驟,因此消除或盡量減少缺陷、化學污染和微粒雜質(zhì)的產(chǎn)生以實現(xiàn)高性能和可靠性至關(guān)重要,這些問題會對產(chǎn)量和制造成本產(chǎn)生不利影響。晶圓清洗是 IC 制造中廣泛使用的技術(shù),用于減少表面和體缺陷。這說明了實現(xiàn)清潔表面和能夠為后續(xù)步驟優(yōu)化晶圓表面的重要性。
通常,IC 制造過程分為兩個步驟:“前線(FEOL)”和“后線(BEOL)”。 1 級潔凈室對于減少 FEOL 和 BEOL 步驟中產(chǎn)生的污染物至關(guān)重要。 FEOL工藝主要包括晶圓加工初始階段的步驟:沉積和刻蝕,如氧化、化學氣相沉積(CVD)、刻蝕、發(fā)射和離子注入、光刻和圖案轉(zhuǎn)移。在 FEOL 中的每個工藝之前和之后對硅晶片進行有效的表面清潔對于器件性能和產(chǎn)量優(yōu)化至關(guān)重要。
芯片組裝、封裝和測試是 BE-OL 過程的一部分。 IC 制造每年都取得了巨大的技術(shù)進步,越來越需要找到先進的清潔方法來區(qū)分 FEOL 和 BEOL 工藝。與 FEOL 不同,F(xiàn)EOL 還可能含有用于互連和接觸的 Cu、Al 和 W 等金屬污染物,F(xiàn)EOL 主要含有 Si、多晶硅、SiO2 和 Si,N。隨著薄膜厚度和器件節(jié)點尺寸的減小,污染物顆粒的允許尺寸和密度以及表面雜質(zhì)的濃度變得更加嚴格。
在各種晶圓加工步驟(例如蝕刻、沉積或注入)期間,這些顆粒會阻擋或掩蔽晶圓上的模具。如果不采用適當?shù)那鍧嵎椒?,通??赡艹蔀榛瘜W污染源的顆粒會粘附在表面并在薄膜生長過程中嵌入薄膜中,從而導(dǎo)致空隙、微裂紋或其他結(jié)構(gòu)缺陷。