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【摘要】隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國(guó)的微電子技術(shù)得到了快速發(fā)展，使電子元件的集成程度越來(lái)越高，給微電子器件的清洗工作帶來(lái)了很大的挑戰(zhàn)，其清洗質(zhì)量對(duì)電子設(shè)備的質(zhì)量也會(huì)造成嚴(yán)重的影響。對(duì)此，本文對(duì)微電子工藝清洗方法的現(xiàn)狀進(jìn)行了分析，并提出了有效的清洗對(duì)策。

【關(guān)鍵詞】微電子設(shè)備；清洗技術(shù)；干法清洗

現(xiàn)階段，我國(guó)的微電子技術(shù)的迅速發(fā)展使電子設(shè)備向微型化、集成化方向發(fā)展，這導(dǎo)致微電子器件的清洗工作越來(lái)越復(fù)雜，其清洗質(zhì)量也會(huì)影響電子元件的質(zhì)量和使用壽命。因此，提高微電子工藝的清洗技術(shù)水平具有十分重要的意義。

1微電子工藝清洗技術(shù)的原理

微電子產(chǎn)品在生產(chǎn)加工過(guò)程中會(huì)因各種因素的影響導(dǎo)致產(chǎn)品受到污染。一般情況下，這些污染物會(huì)通過(guò)物理吸附或化學(xué)吸附等方式存留在產(chǎn)品表面，對(duì)產(chǎn)品的質(zhì)量和使用壽命會(huì)造成嚴(yán)重的影響。例如，在生產(chǎn)硅片時(shí)，一些污染物的離子或粒子會(huì)存留在硅片表面或氧化膜中。這主要是因?yàn)樯a(chǎn)加工過(guò)程中，硅片的化學(xué)鍵受到了破壞，加劇了污染物的吸附力度。這種情況給硅片的清洗工作帶來(lái)了很大的難度。目前，我國(guó)使用的微電子清洗手段主要有兩種，即干法清洗和濕法清洗。

2微電子工藝清洗技術(shù)的現(xiàn)狀

隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，微電子器件具備高精密等特點(diǎn)，電子元件的價(jià)值比較高，電子元件中存在污染物會(huì)嚴(yán)重影響其質(zhì)量和使用壽命。因此，微電子器件的清洗工作十分重要。微電子工藝清洗法最早由美國(guó)發(fā)明并實(shí)施的，主要使用的是濕法，可利用有機(jī)溶劑或化學(xué)溶劑與污染物發(fā)生反應(yīng)，并通過(guò)物理作用來(lái)達(dá)到清洗的目的，但部分化學(xué)溶劑會(huì)與電子元件發(fā)生反應(yīng)，對(duì)電子元件造成損傷，因此，在清洗時(shí)要根據(jù)電子元件的材料來(lái)選擇合適的溶劑。另外，干法清洗方式與濕法清洗方式相對(duì)應(yīng)，主要以等離子技術(shù)和氣相技術(shù)為主，這種清洗方法不會(huì)對(duì)電子元件造成損傷，但清洗效果不如濕法清洗技術(shù)，一些金屬氧化物無(wú)法清洗干凈。

3微電子工藝清洗技術(shù)的應(yīng)用

3.1濕法清洗技術(shù)。3.1.1化學(xué)溶劑清洗法。在利用化學(xué)溶劑對(duì)微電子器件進(jìn)行清洗時(shí)，其清洗效果取決于溶劑的選擇。一般情況下，常見(jiàn)的化學(xué)溶劑包括氧化劑、合成洗滌劑、氨水、雙氧水等。其清洗工序要進(jìn)行嚴(yán)格的把控，例如，在使用氨水進(jìn)行清洗時(shí)，可以有效清洗電子元件表面的金屬化合物，但會(huì)對(duì)電子元件造成損傷，因此，在進(jìn)行清洗時(shí)，要嚴(yán)格控制化學(xué)反應(yīng)時(shí)間與化學(xué)溶劑的濃度，在保證電子元件質(zhì)量的前提下提高清洗效果。3.1.2機(jī)械清洗法。機(jī)械清洗法具有較強(qiáng)的限制性，在清洗電子元件表面殘?jiān)蝾w粒時(shí)具有較強(qiáng)的實(shí)效性，這種清洗方法在國(guó)外得到了廣泛應(yīng)用。按照性質(zhì)來(lái)劃分，機(jī)械清洗分為手工清洗和機(jī)械清洗兩種。其中，手工清洗法的成本比較低，由清洗人員用鑷子夾取帶有有機(jī)溶液的棉球，對(duì)硅片表面帶有污染物的地方進(jìn)行清洗，從而達(dá)到清洗的效果，但這種清洗方法加大了硅片表面劃傷的可能，會(huì)影響電子元件的質(zhì)量。而機(jī)械清洗法則是采用的是高壓擦片機(jī)和機(jī)械擦刷機(jī)等機(jī)械，可以有效清洗電子元件上的污染物，相比于手工清洗法來(lái)說(shuō)，機(jī)械清洗法對(duì)電子元件造成損傷的可能性較小，但成本要高于手工清洗法。3.1.3溶液浸泡法。溶液浸泡法是目前濕法清洗技術(shù)中最常用的方法，將硅片放置溶液中進(jìn)行浸泡，可以有效清除硅片表面的污染物。其工作原理與化學(xué)溶劑清洗法類(lèi)似，都是與硅片表面的污染物發(fā)生反應(yīng)，以達(dá)到清洗的效果。溶液浸泡法只能清洗較為簡(jiǎn)單的污染物，對(duì)金屬化合物等污染物的清洗效果比較差，因此，在進(jìn)行清洗工作時(shí)，還需要進(jìn)行加熱、攪拌等輔助工作，以達(dá)到清洗的目的。3.1.4旋轉(zhuǎn)清洗法。旋轉(zhuǎn)清洗法是一種綜合性比較強(qiáng)的清洗技術(shù)，將化學(xué)溶劑法、機(jī)械清洗法進(jìn)行有機(jī)結(jié)合，可以有效清洗硅片表面的污染物。清洗原理為：旋轉(zhuǎn)清洗法通過(guò)機(jī)械的方法，使硅片保持高速旋轉(zhuǎn)，在這種情況下，向硅片表面噴灑清洗液，使清洗液與硅片表面的污染物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，溶解硅片表面的污染物，從而完成清洗工作。另外，由于硅片處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)，在離心力的作用下，將溶解后的污染物脫離硅片的表面，可以有效防止污染物對(duì)硅片表面的二次污染，從而有效保證清洗質(zhì)量。3.2干法清洗技術(shù)。干法清洗技術(shù)與濕法清洗技術(shù)相對(duì)應(yīng)，濕法清洗技術(shù)主要靠清洗液來(lái)對(duì)微電子器件進(jìn)行清洗，而干法清洗技術(shù)一般不使用溶液來(lái)進(jìn)行清洗。但部分干法清洗技術(shù)需要使用少量的溶液，因此，根據(jù)其性質(zhì)劃分，又有半干法和全干法兩種。3.2.1氣相清洗法。氣相清洗法是半干法的典型代表，在進(jìn)行清洗工作時(shí)需要加入部分溶液，使其與硅片表面的污染物相互作用，從而達(dá)到清洗效果。氣相清洗法常使用的溶液為氫氟酸（HF），對(duì)電子元件上的氧化膜具有很強(qiáng)的清洗作用。其工作原理為，在常壓下利用氫氟酸氣體來(lái)控制濕度，先使電子元件保持低速旋轉(zhuǎn)，再使其高速旋轉(zhuǎn)，達(dá)到脫水的效果，通過(guò)氫氟酸蒸氣來(lái)進(jìn)行清洗，具有廣闊的發(fā)展前景。另外，在負(fù)壓下進(jìn)行清洗，可有效對(duì)電子元件的溝槽進(jìn)行清洗。3.2.2等離子清洗法。利用等離子技術(shù)進(jìn)行電子元件清洗，可以有效達(dá)到去膠的效果。目前，被廣泛應(yīng)用于干法去膠工作中。這種清洗方法比較簡(jiǎn)單，不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染，而且去膠效率高，可以有效避免對(duì)硅片表面造成損傷，清洗成本也比較低。但這種清洗方法并不適合所有清洗工作，很難去除金屬化合物等污染物，因此，還需要不斷加大技術(shù)創(chuàng)新，以滿足清洗工作的需要。3.2.3束流清洗技術(shù)。所謂的束流清洗技術(shù)就是利用束流狀的能量流與硅片表面的污染物相互作用，從而達(dá)到清洗效果。常用的束流方式為激光束流、微集射束流等方式。其工作原理為，將能量流沖擊在污染物表面，瓦解污染物與硅片表面的吸附力，使污染物脫離硅片表面，從而達(dá)到清洗的效果。

4微電子工藝清洗技術(shù)應(yīng)注意的問(wèn)題

（1）電子元件具有集成度高、價(jià)值量大等特點(diǎn)，在使用化學(xué)溶劑進(jìn)行清洗時(shí)，化學(xué)成分會(huì)與電子元件發(fā)生反應(yīng)，對(duì)電子元件的質(zhì)量和使用壽命造成嚴(yán)重的影響，進(jìn)而造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。對(duì)此，在使用化學(xué)溶劑進(jìn)行清洗時(shí)，要對(duì)化學(xué)溶劑的成分以及電子元件的材料進(jìn)行綜合分析，在保證電子元件質(zhì)量的前提下進(jìn)行清洗工作。（2）部分清洗技術(shù)會(huì)對(duì)電子元件的表面造成損傷，因此，需要改進(jìn)清洗技術(shù)，降低對(duì)電子元件的損傷程度，保障電子元件的價(jià)值。（3）大多數(shù)清洗技術(shù)只能滿足單一清洗需求，嚴(yán)重限制了為電子器件的清洗質(zhì)量。對(duì)此，要求相關(guān)人員加大技術(shù)創(chuàng)新，對(duì)現(xiàn)有的清洗技術(shù)進(jìn)行優(yōu)勢(shì)整合，從而提高清洗水平。

5結(jié)論

微電子產(chǎn)品在生產(chǎn)加工過(guò)程中，會(huì)因?yàn)楦鞣N因素的影響，使電子元件的表面沾有污染物，影響電子元件的質(zhì)量和使用壽命，因此需要對(duì)電子元件進(jìn)行清洗。目前，我國(guó)主要以濕法清洗手段為主，但清洗技術(shù)發(fā)展緩慢，清洗效率不高。需要相關(guān)技術(shù)人員創(chuàng)新清洗技術(shù)和方法，從而提高微電子器件的清洗效率。

參考文獻(xiàn)

[1]賈松.論微電子工藝中的清洗技術(shù)現(xiàn)狀及展望[J].科技風(fēng)，2015（15）：215.

[2]溫曉霞.微電子工藝中的清洗技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].電子技術(shù)與軟件工程，2015（05）：130.

[3]郭龍.微電子工藝中的清洗技術(shù)現(xiàn)狀與展望[J].電子制作，2012（11）：58.

作者:楊丹鳳 單位:湖南省長(zhǎng)沙市第一中學(xué)