晶圓清洗
涵蓋濕式清洗、乾式清洗、單晶圓與批次式清洗、光阻剝除與晶圓乾燥等去除微粒及污染的技術。清洗步驟穿插在幾乎所有製程之間,是製程中重複次數最多的步驟之一,對良率影響很大。
比較文章(4 篇)
- 批次式清洗與單片式清洗的差異(半導體晶圓清洗方式比較)批次式清洗與單片式清洗最大的差異在於「一次處理多片還是每次處理1片」。批次式清洗將25~50片晶圓一次浸入化學槽,產能高、成本低,但容易受槽內化學品濃度與溫度分布影響。單片式清洗則…
- 兆聲波清洗與二流體清洗的差異兩者的差異在於「如何傳遞能量」。兆聲波清洗是對清洗液施加0.8~3MHz的聲波,藉由聲流對整片晶圓施加均勻的剝離力。二流體清洗則是以超純水與高壓氣體形成的微細液滴高速噴射,將動能集…
- DHF(稀氫氟酸)與BHF(緩衝氫氟酸)的差異兩者都是能溶解矽氧化膜的氫氟酸系藥液,但DHF只是以水稀釋氫氟酸的溶液,BHF則是在氫氟酸中加入氟化銨的緩衝溶液。DHF主要用於清洗,在短時間內去除晶圓表面薄的原生氧化層與表面金屬…
- SC1(APM)與SC2(HPM)的差異SC1與SC2是構成RCA清洗的2種藥液清洗。SC1(APM)是氨水・雙氧水・超純水的混合液,一邊輕微溶解矽表面,一邊去除微粒與有機物。SC2(HPM)是鹽酸・雙氧水・超純水的混合…
用語解說(25 個)
- 清洗設備清洗設備是在半導體晶圓製造中,於各製程步驟之間去除晶圓表面微粒、有機污染、金屬污染、自然氧化膜等污染物的設備總稱。
- 單晶圓清洗(單片式清洗)單晶圓清洗是將晶圓逐片個別處理的清洗方式。與一次處理多片(25~50片)的批次式清洗不同,可針對每片晶圓進行精密的製程控制、防止交叉污染,並維持清洗液的新鮮度。
- 批次式清洗(槽式清洗)批次式清洗(槽式清洗)是將25~50片晶圓連同承載盒一起浸入藥液槽、一次處理的清洗方式。由於藥液可循環使用,藥液用量比單片式少一個數量級,每1台設備的處理能力也較高。弱點是同一槽內…
- 乾式清洗(化學乾式清洗)乾式清洗是不使用藥液或超純水、以氣相反應物種去除氧化膜或殘留物的方法。代表性的 COR(Chemical Oxide Removal)以 HF 系氣體與 NH₃ 將 SiO₂ 轉變…
- RCA 清洗RCA 清洗是1960年代由美國 RCA 公司的 Werner Kern 等人開發的矽晶圓標準濕式清洗製程,至今仍是全球半導體產線廣泛採用的基礎清洗方法。
- 臭氧水清洗臭氧水清洗是使用將臭氧(O₃)溶於超純水的臭氧水,去除半導體晶圓表面有機汙染物、自然氧化層與微粒的清洗製程,可在不使用硫酸、過氧化氫等危險化學品的情況下達到媲美 SPM 清洗的有機…
- SPM 清洗(硫酸過氧化氫清洗)SPM 清洗(硫酸過氧化氫清洗)是使用濃硫酸與過氧化氫混合而成的清洗液,去除晶圓表面有機物、光阻殘留與金屬汙染的清洗製程,是曝光、蝕刻後去光阻工程的標準方法。
- DHF 清洗(稀氫氟酸清洗)DHF 清洗(稀氫氟酸清洗)是使用以超純水稀釋氫氟酸(HF)的清洗液,選擇性去除氧化矽(SiO₂)與自然氧化層的清洗製程,用來使矽表面成為潔淨的氫終端狀態。
- Megasonic 清洗(兆音波清洗)Megasonic 清洗是對清洗液施加0.8~3MHz頻帶的高頻音波,藉由聲流使晶圓表面微粒剝離的物理清洗。雖然比數十kHz的超音波溫和,但空化氣泡的崩潰仍會使微細圖形崩塌。使音場…
- 二流體清洗(二流體噴射清洗)二流體清洗是將超純水與高壓氣體在噴嘴內混合產生微細液滴,以高速噴射擊落微粒的物理清洗。藉由氣體壓力與液體流量比控制液滴粒徑與速度,取得清洗力與損傷之間的平衡。由於是將動能集中於噴嘴…
- 刷洗(PVA 刷洗器)刷洗(PVA 刷洗器)是讓多孔質聚乙烯醇製刷子一面旋轉一面接觸晶圓,搭配藥液刷除殘留微粒的清洗方式。標準用於 CMP 後的殘留研磨液去除,並以清洗模組形式整合於 CMP 設備中。由…
- CMP 後清洗(Post-CMP Cleaning)CMP 後清洗是在 CMP 之後立即去除晶圓表面殘留研磨液、研磨碎屑與金屬離子的清洗製程。磨粒與表面的交互作用強,單純沖洗無法去除,因此需結合 PVA 刷的物理力,以及使微粒與表面…
- IPA 乾燥(馬蘭哥尼乾燥)IPA 乾燥(馬蘭哥尼乾燥)是將表面張力低於水的 IPA 蒸氣供應至氣液界面,藉由表面張力梯度產生的流動,使水膜剝離而不留下液滴的乾燥方法。旋轉乾燥中未能甩除的微小液滴在蒸發時會形…
- 水痕(Watermark)水痕是乾燥時殘留的水滴蒸發之際,其中溶入的矽成分或雜質析出而形成的環狀污斑缺陷。在 DHF 處理後疏水性的氫終端表面與溶解氧同時存在時容易發生,若在其上進行薄膜沉積或曝光,會導致圖…
- 圖形崩塌(Pattern Collapse)圖形崩塌是乾燥過程中殘留於相鄰微細圖形之間的液體彎月面,因表面張力將兩側壁面拉近而使其倒塌的現象。圖形愈細愈高,彎曲剛性愈低、毛細力愈大,因此隨深寬比增加而日益嚴重。對策是以 IP…
- 原生氧化層(Native Oxide)原生氧化層是矽表面接觸大氣中的氧與水分而自然成長、厚度約1~2nm的 SiO₂。由於膜質不均勻且會夾帶金屬或有機物,在閘極形成前、磊晶成長前、接觸窗形成前,必須以 DHF 清洗等方…
- 金屬污染(Metal Contamination)金屬污染是鐵、銅、鎳、鈉等金屬雜質混入晶圓表面或晶體中,使元件特性劣化的現象。會導致少數載子壽命下降、接面漏電、閘極氧化膜耐壓下降、臨界電壓隨時間變化,管理水準在表面濃度10¹⁰a…
- 氟化氫(高純度氫氟酸)氟化氫(HF)是具有溶解矽氧化膜性質的化合物,在半導體製造中以氫氟酸(水溶液)形式用於去除原生氧化膜、DHF 清洗與 BHF 蝕刻,以無水氣體形式用於氣相蝕刻。將金屬雜質去除至 p…
- SC1清洗(APM清洗)SC1清洗(APM清洗)是以氨水・過氧化氫水・純水的混合液(傳統為1:1:5、70~80℃)清洗晶圓,去除微粒與有機物的濕式清洗。這是RCA清洗的第1液,將表面極薄地蝕除使微粒浮起…
- SC2清洗(HPM清洗)SC2清洗(HPM清洗)是以鹽酸・過氧化氫水・純水的混合液(傳統為1:1:6、70~80℃)去除晶圓表面金屬污染的濕式清洗。這是RCA清洗的第2液,將金屬氧化後轉為可溶於水的氯化物…
- 濕式清洗槽(Wet Bench)濕式清洗槽(wet bench)是將藥液槽與純水沖洗槽排成一列,把25~50片晶圓一起依序浸泡進行清洗・蝕刻的批次式清洗設備。由SPM・SC1・DHF・SC2等槽、快速排放沖洗與I…
- 親水性・疏水性(接觸角)親水性是表面容易與水相容的性質,疏水性是排斥水的性質,以置於表面的水滴接觸角表示,角度越小越親水。矽在氫氟酸處理後立即呈氫終端而為疏水性,SC1清洗後或氧化膜表面則為親水性。HMD…
- 交叉污染交叉污染(cross contamination)是指在某製程或產品中使用的物質,經由設備、容器、人員、空氣等被帶入其他製程或產品所造成的污染。在半導體領域,特別警戒導線製程中的銅…
- 微粗糙度(Microroughness)微粗糙度是晶圓等表面上原子至奈米等級的細微凹凸,鏡面晶圓以RMS計約為0.1nm。除了以AFM直接量測外,也以雷射光散射(霧度,haze)量測晶圓全面。表面粗糙會對閘極氧化層可靠度…
- BHF(緩衝氫氟酸)BHF(緩衝氫氟酸)是在氫氟酸中加入氟化銨的混合液,用於矽氧化層的濕式蝕刻。由於氟化銨作為緩衝劑,比稀氫氟酸更能長時間維持穩定的蝕刻速率,光阻也不易剝落。它幾乎不溶解矽與氮化層,能…
最後更新:2026年10月8日