微電子工藝清洗技術(shù)的應(yīng)用分析

高倫

摘 要：當(dāng)今社會(huì)是一個(gè)快速發(fā)展的社會(huì)。這主要取決于技術(shù)的進(jìn)步。目前，微電子工藝清洗技術(shù)運(yùn)用廣泛。其主要功能是精密電子設(shè)備的制造。尤其是手機(jī)、電腦等微電子學(xué)產(chǎn)品，在生產(chǎn)過程中出現(xiàn)了很多問題。主要是硅的清洗。用于電子產(chǎn)品的硅片通常很小，所以清洗起來(lái)會(huì)非常困難。如何在硅清洗方面做得更好，提高清洗技術(shù)，這將成為當(dāng)前最重要的問題。本文從電子清洗的現(xiàn)狀出發(fā)，考察清洗技術(shù)在微電子學(xué)清洗領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：微電子工藝;清洗技術(shù);應(yīng)用分析

前言

目前，微電子學(xué)技術(shù)的主要用途是使精密儀器變得更小。在微電子學(xué)工業(yè)中，有一個(gè)問題是硅晶片很難清潔。這主要是因?yàn)楣杵那鍧嵲谖㈦娮訉W(xué)產(chǎn)品的生產(chǎn)中很重要。因此，只有提高硅片的清洗能力，工廠才能正常運(yùn)轉(zhuǎn)。因此，提高微電子學(xué)的清洗技術(shù)水平至關(guān)重要。

一、微電子工藝清洗的必要性

微電子學(xué)技術(shù)的核心是硅芯片，而硅芯片是微電子學(xué)芯片的基本組成部分。它的主要任務(wù)是執(zhí)行任務(wù)和存儲(chǔ)任務(wù)。因此，在處理硅芯片時(shí)要非常細(xì)心。更重要的是，許多公司收到的硅芯片都處于原始狀態(tài)，這使得它們難以使用。因?yàn)樗粌H質(zhì)量不均勻，而且有很多污點(diǎn)。這些污垢嚴(yán)重影響了硅晶片的使用。雖然硅片需要清洗，但這不是簡(jiǎn)單的用水清洗，需要復(fù)雜的清洗過程。硅晶片是一種相對(duì)脆弱的電子元件，所以如果你簡(jiǎn)單地用水沖洗，它就有可能受到致命的傷害。因此，需要一種特殊的方法來(lái)清除硅晶片上的污垢，這樣硅晶片就可以被儲(chǔ)存和使用。如何清潔硅晶片一直是微電子學(xué)最棘手的問題。硅晶片上有各種各樣的污漬，所以我們不能用同樣的方法來(lái)清洗。因此，需要使用特殊的清洗方法。

二、污染物的類別

1.分子型污染物

分子污染物是硅表面最常見的污染物。污染原因分為兩部分，一部分原因是硅芯片需要被打磨和拋光，這樣一來(lái)，一些有機(jī)物質(zhì)就會(huì)留在芯片內(nèi)部，還可能是硅芯片材料的一部分，一般來(lái)說，硅膠上存在污染物是不可避免的，在它被清除之前都會(huì)存在。除此之外，手指在加工或運(yùn)輸過程中接觸到硅晶片。手指和四肢表面的有機(jī)物質(zhì)仍然留在硅中，導(dǎo)致分子污染物的出現(xiàn)。

2.離子型污染物

蝕刻通常用于微電子學(xué)加工，蝕刻液中的離子污染物會(huì)吸附在硅晶體表面。其中，第一族元素對(duì)硅晶體的危害最大。如果在集成電路中發(fā)生被第一族元素污染的電子設(shè)備，在電場(chǎng)或高溫環(huán)境下，半導(dǎo)體空間的電荷層很有可能會(huì)反轉(zhuǎn)或失效，導(dǎo)致電流不能正常工作。除了這兩種污染物，還有其他種類的污染物。為了提高硅膠水的清洗效果，需要開發(fā)新的硅膠水技術(shù)，以保證硅膠水的有效清洗。

三、微電子行業(yè)中清洗工藝的應(yīng)用

為了保證集成電路的性能，需要有效地去除附著在硅體表面的污染物和有害雜質(zhì)。我們通常的清洗方法包括大體積清洗，全息清洗，干洗和濕洗。濕法清洗是一種新型的清洗技術(shù)，具有良好的清洗效果。

1.化學(xué)溶劑清洗

用化學(xué)溶劑清洗微電子物件時(shí)，清洗效果取決于溶劑的選擇。常用的化學(xué)溶劑包括氧化劑、洗衣粉、氨及過氧化氫。洗滌過程，比如，電子元件表面的金屬化合物可以利用氨水清洗，但是會(huì)使得元件有所損壞，因此在清洗過程中需要嚴(yán)格控制化學(xué)反應(yīng)時(shí)間和化學(xué)溶劑濃度，以提高清洗效果，同時(shí)確保電子元件的質(zhì)量。

2.機(jī)械清洗

國(guó)外廣泛采用的機(jī)械清洗方法，對(duì)電子元件表面殘留物和顆粒的清洗效果較低，并不能完全清洗干凈。根據(jù)機(jī)械清洗的性質(zhì)，分為手工清洗和機(jī)械清洗，手工清洗的成本相對(duì)較低。清潔人員用鑷子用有機(jī)溶液去除棉球，清潔硅表面的污染區(qū)域以達(dá)到清潔效果，然而，這種清潔方法會(huì)增加表面損壞的風(fēng)險(xiǎn)，從而影響電子元件的質(zhì)量。機(jī)械清洗方法包括使用機(jī)器，如高壓清洗機(jī)和機(jī)械清洗機(jī)，以有效清洗電子元件。機(jī)械清潔比洗手更不可能對(duì)電子元件造成傷害，但是它比手工清洗更昂貴。

3.溶液浸泡清洗

溶液滲透是濕法清洗技術(shù)中最常用的方法。將硅片浸入溶液中，可以有效地去除硅片表面的污染物。與化學(xué)溶劑清洗過程相似，硅表面的污染物被反應(yīng)達(dá)到清洗效果。溶液浸泡法只能去除簡(jiǎn)單的污染物，金屬化合物等污染物的去除效果較差。因此，為了達(dá)到清洗的目的，有必要進(jìn)行加熱、攪拌等輔助工作。

4.旋轉(zhuǎn)清洗

旋轉(zhuǎn)清洗是將化學(xué)溶劑清洗法和機(jī)械清洗法相結(jié)合，其清除效果非常好，綜合運(yùn)用兩種方法使得清洗力度增強(qiáng)。在硅片表面高速旋轉(zhuǎn)的情況下，通過對(duì)硅片表面的潤(rùn)滑液清洗使?jié)櫥罕砻娴奈廴井a(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，從而溶解和清洗硅片表面的污垢。此外，晶圓可以高速旋轉(zhuǎn)，因此離心力的作用可以清除晶圓表面的污染物，從而防止二次污染進(jìn)入晶圓表面，有效保證清潔質(zhì)素。

四、微電子工藝清洗應(yīng)該注意的問題

電子元件具有集成度高、價(jià)值高的特點(diǎn)?；瘜W(xué)溶劑清洗時(shí)，化學(xué)成份與電子元件發(fā)生反應(yīng)，嚴(yán)重影響電子元件的質(zhì)量和使用壽命，造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。相比之下，當(dāng)用化學(xué)溶劑清洗時(shí)，化學(xué)溶劑的成分和電子元件的材料應(yīng)該一起分析，清洗工作應(yīng)該進(jìn)行，同時(shí)確保電子元件的質(zhì)量。一些清潔技術(shù)可能會(huì)對(duì)電子元件表面造成損害。因此，清潔技術(shù)需要改進(jìn)，以減少對(duì)電子元件的破壞，并對(duì)電子元件進(jìn)行保護(hù)。大多數(shù)清洗技術(shù)不能滿足多次清洗的要求，這大大限制了電子元件清洗的質(zhì)量，相比之下，需要加快技術(shù)創(chuàng)新，整合現(xiàn)有清洗技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，從而提高清洗能力。

結(jié)束語(yǔ)

隨著電子工業(yè)的發(fā)展，微電子學(xué)的清洗技術(shù)變得越來(lái)越重要，如何使硅片不受損害且清洗干凈是一個(gè)重要的問題。由于上述微電子工藝在各個(gè)方面所存在的缺點(diǎn)，一定程度的污染物附加到電子元件的上，使得其質(zhì)量得不到保障，實(shí)用效果大大降低。所以，攜帶這些污染物將會(huì)使電子元件受到嚴(yán)重影響。由此可見，采用清洗效果優(yōu)良，不損壞零部件的清洗工藝就顯得十分重要。

參考文獻(xiàn)：

[1]何寒冰，羅小琴.微電子工藝中的清洗技術(shù)進(jìn)展[J].集成電路應(yīng)用，2020，37（06）：108-109.

[2]楊丹鳳.微電子工藝清洗技術(shù)的應(yīng)用分析[J].通訊世界，2017（23）：331-332.

[3]賈松.論微電子工藝中的清洗技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].科技風(fēng)，2015（15）：215.

[4]溫曉霞.微電子工藝中的清洗技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（05）：130.

[5] 郭龍. 微電子工藝中的清洗技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J]. 電子制作， 2012 （11） ： 58.

（南京熊貓漢達(dá)科技有限公司 ?江蘇 ?南京 ?210007）