半导体洗濯：半导体污染物的分类

上世纪50年月以后
，随着离子注入、扩散、外延生长和光刻四种基本工艺的发明
，半导体工艺逐渐生长起来。芯片被颗粒和金属污染
，容易导致短路或开路等失效
，因此除了在整个生产历程中阻止外部污染外
，在制造历程中（如高温扩散和离子注入等）都需要湿法或干法洗濯。这些洗濯事情涉及使用化学溶液或气体去除残留在晶圆上的颗粒物、金属离子和有机杂质
，同时坚持晶圆外貌清洁和优异的电性能。

污染物的分类

IC的制造历程中需要使用一些有机和无机化合物。制造历程一直在清洁室举行
，但保存人为干预
，因此会导致晶圆的种种情形污染。污染物凭证其保存形式分为四类：颗粒物、有机物、金属污染物和氧化物。

1、颗粒物

聚合物、光刻胶和刻蚀杂质组成了大部分颗粒物。通常
，颗粒粘附在硅外貌
，影响后续工艺的几何特征和电性能的生长。虽然颗粒与外貌之间的附着力是多种多样的
，但以范德华力为主
，因此去除颗粒的主要要领是用物理或化学方法将颗粒底切（undercut）来逐渐去除。由于颗粒与硅外貌的接触面积镌汰
，最终被去除。

2、有机物

人体皮肤油脂、清洁室空气、机械油、有机硅真空油脂、光刻胶、洗濯溶剂和其它有机污染物都可以在IC工艺中找到。每种污染物以差别的方法影响工艺
，但主要是通过爆发有机层来阻止洗濯溶液抵达晶圆外貌。因此
，去除有机物通常是洗濯的第一步。

3、金属污染物

在IC制工艺中
，金属互连质料用于毗连自力器件。光刻和刻蚀用于在绝缘层上建设接触窗口
，然后使用蒸发、溅射或化学气相沉积（CVD）来构建金属互连。为了构建互连
，首先需要刻蚀Al-Si、Cu等薄膜
，然后对沉积的介电层举行化学机械抛光（CMP）。该工艺有可能在构建金属互连时爆发种种金属污染。为了去除金属污染
，必需接纳适当的洗濯办法。

4、氧化物

在含氧气和水的情形中
，硅原子很容易被氧化形成氧化层
，称为自然氧化层。由于过氧化氢具有很强的氧化能力
，用APM和HPM溶液洗濯后
，会在硅外貌形成化学氧化层。一旦晶圆被洗濯
，外貌氧化物必需被扫除
，以包管栅极氧化物的质量。CVD在工艺中爆发的氧化物
，如氮化硅和氧化硅也应在洗濯中被选择性去除。

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