引言

近年來(lái)，由于用于經(jīng)濟(jì)和社會(huì)活動(dòng)的信息量急劇增加，特別是對(duì)信息電子設(shè)備的高性能和小型化的強(qiáng)烈要求，為了實(shí)現(xiàn)這些要求，開(kāi)發(fā)了制造半導(dǎo)體元件的各種技術(shù)。 其技術(shù)趨勢(shì)，主要可以梳理為“大口徑化”和“精細(xì)化”。 也就是說(shuō)，通過(guò)使元件的結(jié)構(gòu)更精細(xì)來(lái)提高集成度，從而實(shí)現(xiàn)小型化和高性能，并且通過(guò)擴(kuò)大作為主要材料的硅晶片的直徑來(lái)實(shí)現(xiàn)有效的生產(chǎn)。

實(shí)驗(yàn)

在作為一種化學(xué)氣相沉積(CVD)方法的硅外延薄膜的生長(zhǎng)中，由于使用氣流，因此可以通過(guò)將表面化學(xué)反應(yīng)與質(zhì)量守恒方程、動(dòng)量守恒方程、能量守恒方程、化學(xué)物種守恒方程和理想氣體狀態(tài)方程相關(guān)聯(lián)來(lái)進(jìn)行數(shù)值計(jì)算，從而預(yù)測(cè)生長(zhǎng)速率和膜厚分布。通過(guò)將氣體入口的詳細(xì)形狀包括在計(jì)算中，可以預(yù)測(cè)膜厚分布的精細(xì)特征(谷)的形成。

在生長(zhǎng)中，通過(guò)使用膦氣體和二硼氧化物氣體將磷和硼混合到薄膜中來(lái)調(diào)節(jié)電阻率，并且如果摻雜劑的濃度被認(rèn)為是一種組成，則可以通過(guò)確定摻雜劑的沉積速率與總沉積速率的比率來(lái)預(yù)測(cè)摻雜劑的濃度，同時(shí)考慮主原料氣體和摻雜劑氣體之間的表面化學(xué)反應(yīng)的競(jìng)爭(zhēng)。由于通過(guò)使用生長(zhǎng)裝置的具體結(jié)構(gòu)計(jì)算傳輸現(xiàn)象和化學(xué)反應(yīng)，可以在實(shí)際水平上預(yù)測(cè)外延生長(zhǎng)速度，因此可以在預(yù)測(cè)最終結(jié)果的同時(shí)設(shè)計(jì)生長(zhǎng)裝置。

如果在有機(jī)分子粘附的情況下形成氧化膜，則氧化膜的絕緣性降低，并且當(dāng)想要限制電子時(shí)，電子泄漏。 為了防止這些問(wèn)題，一直需要顆粒、金屬、分子(無(wú)機(jī)·有機(jī))污染極少的環(huán)境。 由于實(shí)際上不能根除污染，并且污染隨著工藝和時(shí)間的推移而變化，因此作為半導(dǎo)體材料的硅晶片。在考慮污染時(shí)，需要從速度論的角度出發(fā)。 例如，當(dāng)硅晶片放置在潔凈室中時(shí)，有機(jī)物質(zhì)粘附在其表面上，但不僅有機(jī)物質(zhì)的量隨時(shí)間變化，而且分子的種類(lèi)也隨時(shí)間變化。

即使有一開(kāi)始急劇增加的有機(jī)物，在其達(dá)到峰值后也會(huì)逐漸減少。 然后，非常緩慢增加的有機(jī)物質(zhì)繼續(xù)增加，并在長(zhǎng)時(shí)間后成為硅襯底表面的主要污染物。 這里也有必要理解現(xiàn)象，對(duì)于隨時(shí)間變化的機(jī)制，提出了多組分類(lèi)有機(jī)物污染模型。 明確有機(jī)物交換機(jī)制直接關(guān)系到選擇有效對(duì)策。 作為污染的對(duì)策，潔凈室和制造裝置的構(gòu)造和材料的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展起來(lái)，但這并不充分。 到目前為止，我們已經(jīng)單獨(dú)研究了各種污染，但我們注意到顆粒，金屬和有機(jī)物質(zhì)的污染是同時(shí)進(jìn)行的，通過(guò)建立綜合污染模型，我們應(yīng)該實(shí)現(xiàn)更“清潔”的半導(dǎo)體制造技術(shù)，這也需要知識(shí)的結(jié)構(gòu)化。

討論和總結(jié)

為了解決在通過(guò)使用CVD、蝕刻等制造各種精細(xì)結(jié)構(gòu)的過(guò)程中產(chǎn)生污染的問(wèn)題。 此外，即使在化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)中也會(huì)產(chǎn)生污漬，該化學(xué)機(jī)械拋光(CMP)用于通過(guò)在結(jié)構(gòu)的構(gòu)建期間刮擦在表面上形成的不均勻性來(lái)使表面變平。 為了解決半導(dǎo)體制造過(guò)程中需要頻繁清潔的問(wèn)題，因?yàn)樾枰m當(dāng)?shù)厝コ酃浮?本發(fā)明提供了一種通過(guò)在清潔氣氛中以高速旋轉(zhuǎn)多個(gè)晶片的同時(shí)使水和化學(xué)液體流動(dòng)來(lái)清潔晶片的方法(單晶片型)，而傳統(tǒng)的多個(gè)晶片通常被共同清潔(分批型)。

為了解決這樣的問(wèn)題，即無(wú)論哪種方法都利用化學(xué)反應(yīng)和流體(水)，但幾乎沒(méi)有系統(tǒng)化。 此外，有必要系統(tǒng)地解決在洗滌結(jié)束和干燥之后留下的痕跡(干殘留物:水印)的產(chǎn)生。 此外，當(dāng)清潔和干燥精細(xì)圖案時(shí)發(fā)生的圖案塌陷(由于水的表面張力)可能是一個(gè)大問(wèn)題。 在這里，必須從化學(xué)工程學(xué)的角度綜合考慮氣流、水流、飛沫(微粒子)的運(yùn)動(dòng)化學(xué)反應(yīng)(表面、液相、氣相)。

審核編輯：湯梓紅