2009-04-17 23:46:01
孤鸿万里云
旋转清洗机 (晶圆清洗机) / Spin Cleaner (Wafer Mask Cleaner)
http://迅富科技.tw/chs/wafer_mask_cleaner.php
瑞耘科技股份有限公司 Spin/Rinse Dryer
http://www.calitech.com.tw/ct_product_4_item.aspx?goods_class=000100020001&goods_id=00000090
http://xcd0518.blog.hexun.com/7641035_d.html
晶圆制程区
在一间集成电路生产工厂中，进行晶圆制程的无尘室永远拥有最高的等级，因此在未完成所有制程之前，晶圆则不会离开这个区域。当晶圆被最后一道的钝化层（Passivation Layer）密封住后，最后的光罩步骤与氮化物/氧化物蚀刻制程则把接合垫片或凸状连接座（Bump Connections)打开并将光阻剥除。此时便能将晶圆送到测试和包装区域以完成晶片的制作。
晶圆制程区通常分割成数个制程区间：湿式制程区间，扩散区间，光学区间（光学微影区间），蚀刻区间，步植区间，薄膜区间以及CMP区间。
（1）湿式制程区间：
湿式制程区间就是进行湿式制程的地方。剥除光阻，湿式蚀刻和湿式化学清洗是湿式制程区间内最普遍的制程。在这里经常会用到具有腐蚀性的化学药品和很强的氧化剂，如氢氟酸（HF），盐酸（HCl），硫酸（H2SO4），硝酸（HNO3），磷酸（H3PO4），和过氧化氢（H2O2）。在湿式制程后会使用大量的高纯度去离子水(DI)来清洗晶圆。
湿式制程是属于移除制程，通常需要三个步骤：处理，清洗和吹干。湿式制程工具是典型的批量处理设备，它能够一次处理一个或多个装有25 片晶圆的匣盒（Cassette）。机械手臂从装载位置将装有晶圆的匣盒拿起后再将它浸入处理液中。经过所需得处理时间后，机械手臂再将匣盒取出并放入清洗槽中用去离子水将晶圆表面的化学品洗除。接着匣盒会被放到旋干机内再利用高速旋转将晶圆和匣盒旋干。最后将匣盒放回装载位置以便将晶圆卸下。
（2）扩散区间：
扩散区间是进行加热制程的区域。这些制程可能是添加制程，如氧化，LPCVD和扩散掺杂；或者是加热制程，如布植后（Postimplantation）热处理，掺杂物驱入（Dirve—In），Annoy热处理，或介电制的再流动步骤（Reflow）。氧化，LPCVD和扩散掺杂制程以及加热制程都是在扩散区间的高温炉中进行。
高温炉属于批量制程工具，它能够同时处理超过100片的晶圆。由于占地面积较少及较佳的污染控制，因此在先进的集成电路生产工厂均以直立式高温炉来取代水平式高温炉。有些生产工厂也采用单片晶圆反应室型的群集工具（Cluster Tools）来进行高温多晶硅和氮化硅CVD以及金属硅化物热处理的制程。
扩散区间里经常会使用到的气体有氧气（O2），氮气（N2），无水的氯化氢（HCl），氢气（H2），硅烷（SiH4），二氯硅烷（DCS，SiH2Cl2），三氯硅烷（TCS，SiHCl3），三氢化磷（PH3），氢化硼（B2H6）和NH3。几乎所有在集成电路厂中的制程工具都会用到氮气作为吹除净化（Purge）气体。氧气和无水的氯化氢被用在干式氧化制程中（Dry Oxidation），而湿氧化制程(Wet Oxidation)则用氢气和氧气来完成之。SiH4，DCS或TCS被用来当成多晶硅沉积中的硅原材料。且它们也被用作和NH3来沉积氮化硅。三氢化磷和氢化硼在多晶硅沉积中被用来当作掺杂气体。
（3）光学区间：
微影技术是制造集成电路的最重要技术之一。它能将光罩或倍缩光罩上的设计图案转移到暂时覆盖在晶圆表面的光阻层上。光学区间内有整合形的晶圆轨道机——步进机系统，它可以执行底漆层（Primer）和光阻涂布，烘烤，校准和曝光，以及光阻显影制程等步骤。在光学区间里也有一些度量工具，如测量光阻厚度和均匀度的反射系数光谱仪，检视层盖情形（Overlay）及关键尺寸（CD），或是测量图案线宽（Line—Width）的光学显微镜和扫描式电子显微镜。
（4）蚀刻区间：
当光阻形成图案并通过检验后便可将晶圆送到布植区间或蚀刻区间。在蚀刻区间里依照光阻所定义的图案来蚀刻晶圆，这个步骤可以永久性的将设计图案转到晶圆表面上。蚀刻是一种移除制程：可使用化学或物理步骤，或通常是这两种步骤的组合来选择性的移除晶圆表面的材料。由于湿式蚀刻制程无法蚀刻小于3微米的图形，因此先进的集成电路厂多半使用干式蚀刻或等离子体蚀刻来作蚀刻成型的工作。
半导体制造过程中通常使用四种蚀刻制程：介电质蚀刻是利用蚀刻硅氧化物合氮化物薄膜以形成接触窗，接合垫片区，或是硅蚀刻时的硬遮蔽层（Hard Mask）；硅蚀刻是用来蚀刻单晶硅以形成浅沟槽绝缘（STI）或电容器的深沟槽；多晶蚀刻是蚀刻多晶硅或金属硅化物与多晶硅堆叠的薄膜以形成栅极和局部连线；金属蚀刻则是蚀刻出架状的金属以作为长距离连线的金属线用。
每个蚀刻制程都有不同的需求和反应室设计，以及使用不同的化学气体。介电制蚀刻制程中经常使用的气体包括氟碳化和物气体，如CF4,C2F6,C3F8,CHF3,以及氩气。蚀刻单晶硅时则普遍使用溴化氢（HBr），而多晶硅和金属蚀刻制程则使用氯气（Cl2）。
（5）布植区间：
除了蚀刻区间外，布植区间是晶圆结束微影制程后的唯一目的地。离子布植机和快速加热退火（RTA）系统都在此区。前者是在半导体基片中加入掺杂物以改变其之导电率的一种添加过程；RTA是一种加热过程，其在高温下不需要以移除或增加晶圆表面材料的方式来修复晶格结构的损害。离子布植机通常是半导体厂中最大也是最重的制程工具。
在布植区间中不同形式的布植机可以执行不同的制程。举例来说，CMOS制程中形成井区时需要一座高能量，低电流的布植机。金氧半场效电晶体（MOSFET）的源极和漏极则需要中等能量，中等电流的布植机。布植区间中经常用到的度量工具为四点探针，热波系统和光学测量系统（OMS）。
（6）薄膜区间：
薄膜区间是沉积介电质或金属层的地方。介电质和金属层沉积（以作连线之用）是主要的制程。薄膜沉积显然是一种添加制程。化学气相沉积法（CVD）常被应用到介电质薄膜沉积方面。由于介电质层在作多层连线（Multilevel Interconnection）应用时需要较低的成长温度，因此等离子体增强型化学气相沉积法（PECVD）也受到广泛的使用。以臭氧（O3）—四乙氧基硅烷（TEOS——tetra –ethyl-oxy-silane，Si(OC2H5)4）为材料的CVD制程具有极佳的填充空隙（Gap-fill）能力，因此也被广泛的用来沉积硅玻璃。在薄膜区间介电制沉积中也会采用氩气（Ar）溅镀蚀刻步骤来帮助填充空隙。
在金属化区间中，PVD 工具（以溅镀沉积工具为主）可沉积出铝铜合金，钛以及氮化钛，而CVD工具则广泛的被用来沉积钨金属。PVD工具也可用来沉积钽或氮化钽阻挡层，而电化学电镀沉积法（EPD）工具则用来沉积巨量的铜膜层。PVD制程通常在一个非常高基准真空度的真空反应室中进行，以除去反应室中的湿气而让金属氧化的情形降至最低。
薄膜区间中经常使用的度量工具是光反射系数光谱仪，椭圆光谱仪，棱镜耦合器，应力量测计，介电质薄膜测量的雷射散射粒子分布图工具，四点探针，反射仪，轮廓量测器，以及监控金属薄膜的声学金属厚度工具。
（7）化学机械研磨（CMP）区间：
化学机械研磨是一种移除步骤。这个步骤是组合机械研磨和湿式化学反应将材料从晶圆表面剥除，广泛使用的CMP 制程包含了二氯化硅CMP，钨金属CMP，以及最新的铜金属CMP。CMP后段（Post-CMP）的适时清洗动作对确保CMP制程的良率是非常重要的，所以有些CMP的工具就整合了湿式清洗工作站以组成所谓的干进（Dry-in）与干出（Dry-out）CMP系统。
细微的粒子在CMP制程中扮演了如同研磨料的重要角色，如硅玻璃（Silicate Glass）CMP研磨浆中的二氧化硅（SiO2）或二氧化铈（CeO2）；以及金属CMP研磨浆中的氧化铝。IC厂中的CMP区通常是与其他的制程区间隔离以避免微粒物质的交叉污染。
