引言

近年來，由于用于經(jīng)濟(jì)和社會活動的信息量急劇增加，特別是對信息電子設(shè)備的高性能和小型化的強(qiáng)烈要求，為了實現(xiàn)這些要求，開發(fā)了制造半導(dǎo)體元件的各種技術(shù)。 其技術(shù)趨勢，主要可以梳理為“大口徑化”和“精細(xì)化”。 也就是說，通過使元件的結(jié)構(gòu)更精細(xì)來提高集成度，從而實現(xiàn)小型化和高性能，并且通過擴(kuò)大作為主要材料的硅晶片的直徑來實現(xiàn)有效的生產(chǎn)。

實驗

在作為一種化學(xué)氣相沉積(CVD)方法的硅外延薄膜的生長中，由于使用氣流，因此可以通過將表面化學(xué)反應(yīng)與質(zhì)量守恒方程、動量守恒方程、能量守恒方程、化學(xué)物種守恒方程和理想氣體狀態(tài)方程相關(guān)聯(lián)來進(jìn)行數(shù)值計算，從而預(yù)測生長速率和膜厚分布。通過將氣體入口的詳細(xì)形狀包括在計算中，可以預(yù)測膜厚分布的精細(xì)特征(谷)的形成。

在生長中，通過使用膦氣體和二硼氧化物氣體將磷和硼混合到薄膜中來調(diào)節(jié)電阻率，并且如果摻雜劑的濃度被認(rèn)為是一種組成，則可以通過確定摻雜劑的沉積速率與總沉積速率的比率來預(yù)測摻雜劑的濃度，同時考慮主原料氣體和摻雜劑氣體之間的表面化學(xué)反應(yīng)的競爭。由于通過使用生長裝置的具體結(jié)構(gòu)計算傳輸現(xiàn)象和化學(xué)反應(yīng)，可以在實際水平上預(yù)測外延生長速度，因此可以在預(yù)測最終結(jié)果的同時設(shè)計生長裝置。

如果在有機(jī)分子粘附的情況下形成氧化膜，則氧化膜的絕緣性降低，并且當(dāng)想要限制電子時，電子泄漏。 為了防止這些問題，一直需要顆粒、金屬、分子(無機(jī)·有機(jī))污染極少的環(huán)境。 由于實際上不能根除污染，并且污染隨著工藝和時間的推移而變化，因此作為半導(dǎo)體材料的硅晶片。在考慮污染時，需要從速度論的角度出發(fā)。 例如，當(dāng)硅晶片放置在潔凈室中時，有機(jī)物質(zhì)粘附在其表面上，但不僅有機(jī)物質(zhì)的量隨時間變化，而且分子的種類也隨時間變化。

即使有一開始急劇增加的有機(jī)物，在其達(dá)到峰值后也會逐漸減少。 然后，非常緩慢增加的有機(jī)物質(zhì)繼續(xù)增加，并在長時間后成為硅襯底表面的主要污染物。 這里也有必要理解現(xiàn)象，對于隨時間變化的機(jī)制，提出了多組分類有機(jī)物污染模型。 明確有機(jī)物交換機(jī)制直接關(guān)系到選擇有效對策。 作為污染的對策，潔凈室和制造裝置的構(gòu)造和材料的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展起來，但這并不充分。 到目前為止，我們已經(jīng)單獨(dú)研究了各種污染，但我們注意到顆粒，金屬和有機(jī)物質(zhì)的污染是同時進(jìn)行的，通過建立綜合污染模型，我們應(yīng)該實現(xiàn)更“清潔”的半導(dǎo)體制造技術(shù)，這也需要知識的結(jié)構(gòu)化。

討論和總結(jié)

為了解決在通過使用CVD、蝕刻等制造各種精細(xì)結(jié)構(gòu)的過程中產(chǎn)生污染的問題。 此外，即使在化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)中也會產(chǎn)生污漬，該化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)用于通過在結(jié)構(gòu)的構(gòu)建期間刮擦在表面上形成的不均勻性來使表面變平。 為了解決半導(dǎo)體制造過程中需要頻繁清潔的問題，因為需要適當(dāng)?shù)厝コ酃浮?本發(fā)明提供了一種通過在清潔氣氛中以高速旋轉(zhuǎn)多個晶片的同時使水和化學(xué)液體流動來清潔晶片的方法(單晶片型)，而傳統(tǒng)的多個晶片通常被共同清潔(分批型)。

為了解決這樣的問題，即無論哪種方法都利用化學(xué)反應(yīng)和流體(水)，但幾乎沒有系統(tǒng)化。 此外，有必要系統(tǒng)地解決在洗滌結(jié)束和干燥之后留下的痕跡(干殘留物:水印)的產(chǎn)生。 此外，當(dāng)清潔和干燥精細(xì)圖案時發(fā)生的圖案塌陷(由于水的表面張力)可能是一個大問題。 在這里，必須從化學(xué)工程學(xué)的角度綜合考慮氣流、水流、飛沫(微粒子)的運(yùn)動化學(xué)反應(yīng)(表面、液相、氣相)。

審核編輯：湯梓紅