半導體制造過程中有哪些污染物？

污染物是半導體制造過程中的頭號公敵，為了應對這一工地半導體廠都會有潔凈室，氣體檢測儀，機臺內部也會有微環境來防止污染物進入到硅片上面。而污染物也可能成為后面制程中的致命缺陷。污染物大概有以下幾種

1.微粒 particle

2.金屬離子

3.化學物質

4.細菌

5.空氣中的分子污染

微粒：半導體制造中的特征尺寸是納米級別的，因此環境中的微粒控制對產品的良率有著及其重要的影響。有可能使得器件短路 電阻增加，也可能導致層與層的互聯中斷。而集成電路又是一層一層疊加的工藝，如果每一層都有顆粒污染，那么良率就會大大地下降。

金屬離子：半導體器件在整個硅片上有分N型和P型的摻雜區域，以及在精確的N型和P型相鄰區域，都需要具有可控的電阻率。通過在晶體和晶圓中有目的地摻雜特定的摻雜離子來實現對這3個性質的控制。非常少量的摻雜物即可實現我們希望的效果。但遺憾的是，在晶圓中出現的極少量的具有電性能的污染物也會改變器件的典型特征，改變它的工作表現和可靠性參數。
可以引起上述問題的污染物稱為可移動離子污染物（MIC）。它們是在材料中以離子形態存在的金屬離子。而且，這些金屬離子在半導體材料中具有很強的可移動性。也就是說，即便在器件通過了電性能測試并且運送出去，金屬離子仍可在器件中移動從而造成器件失效。遺憾的是，能夠在硅器件中引起這些問題的金屬存在于絕大部分的化學物質中。所以，在一個晶圓上，MIC污染物必須被控制在10的10次方原子／c㎡的范圍內甚至更少。
鈉是在未經處理的化學品中最常見的可移動離子污染物，同時也是硅中移動性最強的物質。因此，對鈉的控制成為硅工藝的首要目標。MIC的問題在MOS器件中表現最為嚴重，這一事實促使一些化學品生產商研制開發MOS級或低鈉級的化學品。超純水制造也要求減少MIC。

化學物質：在半導體工藝領域第三大主要的污染物是不需要的化學物質。工藝過程中所用的化學品和水可能會受到對芯片工藝產生影響的痕量物質的污染。它們將導致晶圓表面受到不需要的刻蝕，在器件上生成無法除去的化合物，或者引起不均勻的工藝過程。氯就是這樣一種污染物，它在工藝過程中用到的化學品中的含量受到嚴格的控制。
細菌：細菌是第4類主要污染物。細菌是在水系統中或不定期清洗的表面生成的有機物。細菌一旦在器件上附著，會成為顆粒狀污染物或給器件表面引入不希望見到的金屬離子。
空氣中分子污染：空氣中分子污染（AMC）是難捕捉之物的分子，它們從工藝設備，或化學品傳送系統，或由材料，或由人帶入生產區域。晶圓從一個工藝設備被傳送到另一個能將搭乘分子帶入的下一個設備。AMC包括在生產區域使用的全部氣體、摻雜品、加工用化學品。這些可能是氧氣、潮氣、有機物、酸、堿及其他物質。
它們在和靈敏的化學反應相關的工藝中危害最大，例如在光刻工藝中光刻膠的曝光時。其他問題包括刻蝕速率的偏離和不需要的雜質，這些使器件的電參數漂移，改變刻蝕劑的濕法刻蝕特性，導致刻蝕不完善。隨著自動化將更多的設備和環境引入到制造工藝中，探測和控制AMC是不可缺少的。在2011版國際半導體技術路線圖（ITRS）中確定一個關注的來源是前開口通用晶圓匣（FOUP）。這些盛放晶圓的容器的塑料材料是釋放AMC的一個來源。晶圓本身和之前的工藝步驟也都會釋放AMC。

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