Verfahren zur Reinigung von Halbleitern

In der Halbleiterfertigungsindustrie ist die Bedeutung des Reinigungsprozesses selbstverständlich. Da die Industrie weiterhin auf Nanoprozesse umsteigt, werden die Anforderungen an die Reinheit der Waferoberfläche immer strenger. Im Herstellungsprozess sind Reinigungsschritte komplex, aber unverzichtbar und machen etwa ein Drittel des gesamten Chipherstellungsprozesses aus. Bei der Reinigung geht es nicht nur um die Ausbeute des Chips, sondern auch um die elektrische Leistung und die langfristige Zuverlässigkeit. Daher müssen wir ein tiefes Verständnis für diesen wichtigen Zusammenhang haben, um einen effizienten und umweltfreundlichen Produktionsprozess sicherzustellen.

Die Bedeutung von Reinigungsprozessen

Herstellungsprozesse wie Diffusion, Abscheidung, Ionenimplantation usw. müssen vor und nach dem Prozess gereinigt werden. Das Ziel der Reinigung besteht darin, Verunreinigungen vom Chip zu entfernen, darunter Partikel, organische Stoffe, Metallverunreinigungen und Oxide. Feinstaub aller Art, Chemikalien und sogar die Produktionsanlagen selbst können zur Schadstoffquelle werden. Für jeden Reinigungsschritt sind bestimmte Geräte, Chemikalien und Prozessbedingungen erforderlich.

Nassreinigungstechnologie

Die Nassreinigung ist die am häufigsten verwendete Methode bei der Halbleiterreinigung. Seit der Einführung der RCA-Reinigungstechnologie wissen wir, dass es sich dabei um ein standardmäßiges industrielles Reinigungsverfahren handelt, das in den 1960er Jahren von der Radio Corporation of America vorgeschlagen wurde. Die RCA-Reinigung erfolgt hauptsächlich durch eine Kombination der Standard-Reinigungsflüssigkeiten 1 und 2, beide auf der Basis von Wasserstoffperoxid, die jeweils Partikel, Metalle und organische Stoffe entfernen. Das Reinigungsprinzip besteht aus chemischer Oxidation und elektrochemischer Abstoßung.

Optimierung und Herausforderungen des Reinigungsprozesses

Mit der zunehmenden Verbesserung der Reinigungsverfahren wurden neue Mischlösungen wie SPM (H2SO4/H2O2) und verdünnte Flusssäure (DHF) eingeführt. Diese Reinigungsmethoden stehen jedoch auch vor vielen Herausforderungen, da die Konzentration der Lösungskomponenten, die Lösungstemperatur und andere Faktoren den endgültigen Reinigungseffekt beeinflussen können. Darüber hinaus ist die Fließfähigkeit der Lösung während des Reinigungsprozesses ebenso wichtig wie das Waschen der Waferoberfläche.

Innovative Reinigungstechnologie

Derzeit sind Ressourceneinsparung und Effizienzsteigerung zu einem Entwicklungstrend geworden. Die Reinigung mit verdünnten Chemikalien und die IMEC-Reinigung, bei denen der Schwerpunkt auf der Reduzierung des Einsatzes von Chemikalien und entionisiertem Wasser bei gleichzeitiger Optimierung der Lebensdauer der Lösung liegt, erzielen umweltfreundlichere und wirtschaftlichere Ergebnisse. Beispielsweise ist verdünntes HPM genauso wirksam wie herkömmliches HPM und kann auch Metallverunreinigungen entfernen, während der Gesamtchemikalienverbrauch um 14 % gesenkt wird.

Um die Reinigungseffizienz zu verbessern, ist die Reinigung einzelner Wafer zu einem neuen Trend geworden. Es wird erwartet, dass die Produktausbeute erheblich verbessert und die Kosten gesenkt werden, indem das Risiko einer Kreuzkontamination verringert wird. Darüber hinaus erfreut sich der Einsatz der Trockenreinigungstechnologie immer größerer Beliebtheit. Obwohl sie die Nassreinigung nicht vollständig ersetzen kann, hat die Trockenreinigung ihre einzigartigen Vorteile, wie z. B. keine Rückstände von Abfallflüssigkeit und eine bessere Eignung für eine spezifische lokale Behandlung.

Bedeutung des Trocknungsprozesses

Auch der Trocknungsprozess nach der Reinigung ist entscheidend. Die Waffeln müssen sofort getrocknet werden, um Oxidation oder Wasserflecken zu vermeiden. Trocknungstechniken wie Marangoni-Trocknung und Rotagoni-Trocknung entfernen Feuchtigkeit durch präzise Trocknungsmethoden, um den Chip sauber zu halten.

FZukunftsrichtung

Angesichts immer komplexerer Prozesse und ständig verbesserter Anlagen steht die Halbleiterreinigung vor immer größeren Herausforderungen. Forscher arbeiten an effizienteren Reinigungstechniken, etwa der Kombination von Megatonwellen, um feinere Partikel zu entfernen. Im Bereich hochpräziser Fertigungsprozesse werden Reinigungsprozesse zweifellos zu einem Hotspot für Innovation und Entwicklung.

Die Halbleiterreinigung ist ein wichtiger Teil des Chipherstellungsprozesses. Ihr Fortschritt und ihre Innovation stehen in direktem Zusammenhang mit der Zukunft der gesamten Branche. Umweltfreundliche und effiziente Reinigungsmethoden werden der Schlüssel zur Förderung der nachhaltigen Entwicklung der Branche sein. Mit der Weiterentwicklung der Technologie wird erwartet, dass die Halbleiterfertigungsindustrie in der Lage sein wird, die Ressourcennutzung zu maximieren und die Umweltbelastung zu minimieren und gleichzeitig die Qualität und Leistung der Chips sicherzustellen.

Fountyl Technologies PTE Ltd konzentriert sich auf die Halbleiterfertigungsindustrie. Zu den Hauptprodukten gehören: Stiftfutter, Ringnutfutter, poröses Keramikfutter, Keramik-Endeffektor, Keramikbalken und -führung, Keramikstrukturteil. Willkommen bei Kontakt und Verhandlung！