图解半导体基础
第7节 干法清洗
更新于2008-09-15 11:37:50

湿法清洗不仅消耗大量的清洗剂和纯水,而且还必须考虑废液对环境的影响。如图7.13所示,在组合加工设备(Cluster Tool,CT)中,出现了要求组入真空晶片清洗功能的设备。于是,干法清洗登场了。干法清洗与湿法清洗一样,也有物理方法和化学方法。物理方法有:①高温加热使污染物蒸发;②离子束照射,使污染物飞溅出去;③用喷射气或固体二氧化碳撞击污染物使之剥离。化学方法一般有用反应性气体、等离子体产生的游离基,或者UV(紫外线)激发的游离基与污染物反应、使之变为挥发性物质的方法。关于等离子体、游离基及溅射问题将在后面介绍。


图7.13组合加工设备


干法清洗,主要采用的化学方法有利用O3等离子体、UV-O3或者UV-O2除去有机物,利用无水HF蒸气除去自然氧化膜,利用UVCl2除去污染金属。图7.14示出利用UV-O3除去有机物的机理。用波长范围在300~250nm的紫外线照射晶片表面,同时通入O3。当受到波长短于280nm的紫外线照射时,C-C、C-H、C-O等化学键断裂,从而使有机物分解为低分子量的物质。


图7.14利用UV-O3(UV臭氧)除去有机物


另一方面,当O3吸收了波长在300nm以下的紫外线时,分解为氧游离基和氧气。低分子量的有机物质与氧游离基反应,变为CO2、CO、H2O、H2等气体。无水HF蒸气的特点是具有选择腐蚀性。它能够除去容易吸水的自然氧化膜,但是不腐蚀热氧化膜等致密的含水分少的膜。所以不会损伤基板。

 

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