晶圆外貌洗濯及晶圆级封装洗濯剂知识先容

晶圆洗濯在半导体行业有着悠久的生长历史
，在硅晶圆进入CMOS制造工艺之前
，必需清洁其外貌粘附颗粒和有机/无机杂质
，还需要去除硅的自然氧化物
。一直微缩的芯片设计使得洗濯手艺关于实现可接受的产品良率变得越来越主要
。在现代半导体器件制造中
，晶圆洗濯工艺可以占整个制造历程中办法的30%~40%
。

晶圆外貌污染物可能以吸附离子、元素、薄膜、离散颗粒、和吸附气体的形式保存
。晶圆外貌污染物主要包括以下几种：

一、颗粒污染

颗粒污染可能泉源于空气中的粉尘
，其源头包括生产装备、工艺化学品、气体管线的内外貌、晶圆运输、薄膜沉积系统中的气相成核和操作职员
。纵然是低纳米尺寸的颗粒也有可能爆发“致命”缺陷
，要么通过物理遮挡器件中要害特征的形成（爆发图案、特征和注入缺陷）
，要么通过在绝缘薄膜中爆发局部电弱点
。

颗粒的巨细需要为特征尺寸的1/5才华导致致命缺陷

？帕Ｎ廴镜南村苹ㄕ攵宰芸帕Ｎ铮ê谢铮┪廴镜膒iranha洗濯和针对小而强粘附的颗粒的SC-1洗濯
。piranha溶液是强酸
，可氧化许多外貌污染物
，爆发可在溶液中去除的可溶性物质
。SC-1溶液则是通过氧化晶圆外貌的一层薄薄的硅往复除不溶性颗粒
，然后将其消融到溶液中
，并带走吸附的颗粒
。SC-1溶液通过在颗粒和晶圆外貌上诱导相同的zeta电位（静电倾轧的量度）来避免颗粒再吸附
。

所有含有过氧化氢的洗濯溶液（SPM、SC-1、SC-2、SPOM）都会在硅晶圆外貌留下一层薄薄的氧化层
，可以通过HF最后一步将其去除
。作为替换计划
，可以使用DIO与HF连系使用
。

二、金属污染

半导体器件对金属污染物特殊敏感
，由于金属在硅晶格中具有高度的流动性（尤其是金等金属）
，因此它们很容易从外貌迁徙到体硅中
。一旦进入体硅
，适度的工艺温度会导致金属通过晶格迅速扩散
，直到它们被牢靠在晶体缺陷部位
。这种“装饰”的晶体缺陷会降低器件性能
，从而爆发更大的泄电流并降低击穿电压
。

可以使用酸性洗濯剂（如SC-2、SPM、稀氢氟酸、稀盐酸及其混淆物）从晶圆外貌去除金属污染物
。这些溶液与金属反应
，爆发可溶的离子化金属盐并被冲洗掉
。金属污染物一个主要泉源是前面的SC-1
，因此
，SC-2是SC-1的后续办法
。

三、化学污染

晶圆外貌的化学污染可分为三种类型：有机化合物的外貌吸附、无机化合物的外貌吸附以及由硅的氧化物或氢氧化物共价连系形成的薄薄的（约1~2nm）自然氧化物
。

3.1 有机化合物

由于挥发性的有机溶剂或洗濯剂的保存以及含聚合物修建质料的释气
，有机化合物通过空气污染或光刻胶（PR）的残留物对清洁室的外貌污染无处不在
。

有机化合物的严重污染
，例如光刻胶未被完全去除时爆发的污染
，会在高温工艺中形成碳的残留物
，从而影响良率
。这些碳基可以形成原子核
，体现为颗粒污染物
，光刻胶中的少量剩余金属可以被捕获在残留物外貌
。因此PR碳残留物需要使用SPM洗濯去除
。

无处不在的挥发性空气污染物引起的有机污染也需要从晶圆外貌去除
。这些污染物的保存会阻碍DHF溶液去除自然氧化物
，从而在栅极氧化物与衬底和栅极之间爆发界说不清的界面
。较差的界面质量会严重降低栅极氧化物的完整性
。别的
，外貌有机化合物的保存会影响热氧化和CVD历程的初始速率
，从而在薄膜厚度中引入不希望的未知转变
。

SC-1洗濯是通过双氧水和氨水举行氧化及溶剂化往复除这些有机化合物
。SC-1洗濯会缓慢去除自然氧化物
，双氧水的氧化作用则会爆发新的氧化物取代该层
。

近年来
，消融在去离子水中的臭氧（DIO3）越来越多地被用作SPM和SC-1洗濯液的替换品
，去除有机污染物更绿色和更清静
。凭证有机污染的性子
，还使用SPM与臭氧（SPOM）或SOM（硫臭氧混淆物）的组合
。所允许的质料损失和外貌粗糙度是选择适当洗濯要领的主要参数
。

3.2 无机化合物

含硼、磷等掺杂元素的无机化合物可能由于含磷阻燃剂或生产工具中掺杂剂残留物的脱气等影响而保存于晶圆外貌
。若是在高温加工之前没有将它们从晶圆外貌去除
，这些元素可能会迁徙到衬底中
，从而改变电阻率
。

其他种类的挥发性无机化合物
，如胺和氨等碱性化合物以及硫氧化物（SOx）等酸性化合物
，若是保存于晶圆外貌
，也会在半导体器件中爆发缺陷
。酸、碱会导致化学放大的光刻胶的酸碱度爆发意外转变
，从而导致图案天生和光刻胶去除问题
。这些化合物具有高度反应性
，由于在晶圆外貌形成化学盐
，很容易与其他挥发性情形化学物质连系爆发颗粒和雾霾
。通过SC-1和SC-2洗濯的配相助用
，可以从晶圆外貌去除吸附的酸性和碱性物质
。

3.3自然氧化物

与许多元素固体一样
，硅通过与情形空气中的氧气和水分反应
，在其外貌自然形成一层薄薄的氧化物质
。该层的化学组成不明确
，是Si-O-Si、Si-H和 Si-OH或多或少的随机群集
。

硅外貌保存这种自然氧化物会给半导体器件制造带来问题
，由于它可能增添很是薄的热氧化物厚度形成的难题度
。在薄栅极氧化物形成历程中保存于晶圆上的任何自然氧化物都会通过掺入羟基而导致栅极绝缘体电特征弱化
。别的
，若是接触焊盘的硅外貌保存自然氧化物
，则会增添接触电阻
。

晶圆级封装洗濯剂W3210先容

晶圆级封装洗濯剂W3210是尊龙凯时自主开发的PH中性配方的电子产品焊后残留水基洗濯剂
。适用于洗濯PCBA等差别类型的电子组装件上的焊剂、锡膏残留
，包括 SIP、WLP 等封装形式的半导体器件焊剂残留
。由于其PH中性
，对敏感金属和聚合物质料有绝佳的质料兼容性
。

晶圆级封装洗濯剂W3210的产品特点：

1、PH值呈中性
，对铝、铜、镍、塑料、标签等敏感质料上显示出绝佳的质料兼容性
。

2、用去离子水按一定比例稀释后不易起泡
，可适用于喷淋、超声工艺
。

3、不含卤素
，质料环保
；气息清淡
，使用液无闪点
，使用清静
，不需要特另外防爆步伐
。

4、由于PH中性
，减轻污水处置惩罚难度
。

晶圆级封装洗濯剂W3210的适用工艺：

W3210水基洗濯剂适用于在线式或批量式喷淋洗濯工艺
，也可应用于超声洗濯工艺
。

晶圆级封装洗濯剂W3210产品应用：

W3210可以应用于差别类型的焊剂残留的水基洗濯剂
。产品为浓缩液
，洗濯时可凭证残留物的洗濯难易水平
，用去离子水稀释后再举行使用
，清静环保使用利便
，是电子细密洗濯高端应用的理想之选
。

详细应用效果如下列表中所列：