由于集成電路 (IC) 的制造涉及多個(gè)連續(xù)步驟,因此消除或盡量減少缺陷、化學(xué)污染和微粒雜質(zhì)的產(chǎn)生以實(shí)現(xiàn)高性能和可靠性至關(guān)重要,這些問題會(huì)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(shí)現(xiàn)清潔表面和能夠?yàn)楹罄m(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(gè)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(xué)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(gè)工藝之前和之后對硅晶片進(jìn)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(jìn)步,越來越需要找到先進(jìn)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(diǎn)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(yán)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(huì)阻擋或掩蔽晶圓上的模具。如果不采用適當(dāng)?shù)那鍧嵎椒ǎǔ?赡艹蔀榛瘜W(xué)污染源的顆粒會(huì)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。