半导体制程(清洗制程、热处理制程、薄膜形成制程等)

引言

近年来，由于用于经济和社会活动的信息量急剧增加，特别是对信息电子设备的高性能和小型化的强烈要求，为了实现这些要求，开发了制造半导体元件的各种技术。 其技术趋势，主要可以梳理为“大口径化”和“精细化”。 也就是说，通过使元件的结构更精细来提高集成度，从而实现小型化和高性能，并且通过扩大作为主要材料的硅晶片的直径来实现有效的生产。

实验

在作为一种化学气相沉积(CVD)方法的硅外延薄膜的生长中，由于使用气流，因此可以通过将表面化学反应与质量守恒方程、动量守恒方程、能量守恒方程、化学物种守恒方程和理想气体状态方程相关联来进行数值计算，从而预测生长速率和膜厚分布。通过将气体入口的详细形状包括在计算中，可以预测膜厚分布的精细特征(谷)的形成。

在生长中，通过使用膦气体和二硼氧化物气体将磷和硼混合到薄膜中来调节电阻率，并且如果掺杂剂的浓度被认为是一种组成，则可以通过确定掺杂剂的沉积速率与总沉积速率的比率来预测掺杂剂的浓度，同时考虑主原料气体和掺杂剂气体之间的表面化学反应的竞争。由于通过使用生长装置的具体结构计算传输现象和化学反应，可以在实际水平上预测外延生长速度，因此可以在预测最终结果的同时设计生长装置。

如果在有机分子粘附的情况下形成氧化膜，则氧化膜的绝缘性降低，并且当想要限制电子时，电子泄漏。 为了防止这些问题，一直需要颗粒、金属、分子(无机·有机)污染极少的环境。 由于实际上不能根除污染，并且污染随着工艺和时间的推移而变化，因此作为半导体材料的硅晶片。在考虑污染时，需要从速度论的角度出发。 例如，当硅晶片放置在洁净室中时，有机物质粘附在其表面上，但不仅有机物质的量随时间变化，而且分子的种类也随时间变化。

即使有一开始急剧增加的有机物，在其达到峰值后也会逐渐减少。 然后，非常缓慢增加的有机物质继续增加，并在长时间后成为硅衬底表面的主要污染物。 这里也有必要理解现象，对于随时间变化的机制，提出了多组分类有机物污染模型。 明确有机物交换机制直接关系到选择有效对策。 作为污染的对策，洁净室和制造装置的构造和材料的技术已经发展起来，但这并不充分。 到目前为止，我们已经单独研究了各种污染，但我们注意到颗粒，金属和有机物质的污染是同时进行的，通过建立综合污染模型，我们应该实现更“清洁”的半导体制造技术，这也需要知识的结构化。

讨论和总结

为了解决在通过使用CVD、蚀刻等制造各种精细结构的过程中产生污染的问题。 此外，即使在化学机械抛光(CMP)中也会产生污渍，该化学机械抛光(CMP)用于通过在结构的构建期间刮擦在表面上形成的不均匀性来使表面变平。 为了解决半导体制造过程中需要频繁清洁的问题，因为需要适当地去除污垢。 本发明提供了一种通过在清洁气氛中以高速旋转多个晶片的同时使水和化学液体流动来清洁晶片的方法(单晶片型)，而传统的多个晶片通常被共同清洁(分批型)。

为了解决这样的问题，即无论哪种方法都利用化学反应和流体(水)，但几乎没有系统化。 此外，有必要系统地解决在洗涤结束和干燥之后留下的痕迹(干残留物:水印)的产生。 此外，当清洁和干燥精细图案时发生的图案塌陷(由于水的表面张力)可能是一个大问题。 在这里，必须从化学工程学的角度综合考虑气流、水流、飞沫(微粒子)的运动化学反应(表面、液相、气相)。

审核编辑：汤梓红