湿化学分析

小英说半导体

我们通过对液体和解决方案进行分析，以获取有关半导体材料、工艺和集成电路生产环境的信息，在半导体工业中被称为湿化学。有超过120个程序被用来获取具体的行业信息，以保持良好的质量控制，提高产量，并帮助了解污染源。分析中，最明显的应用是那些样品已经处于液态的应用。

实验与讨论

通过使用各种样品制备程序，可以分析所有类型的化学物质的金属含量。此外，可以测量这些化学物质以确定其组成的其他方面，如浓度、阴离子和阳离子、有机污染（水化学品中的TOC或有机溶剂中的TOC）、有机材料中的水分和其他表征这些化学物质的特定测试。

在蚀刻和清洗化学品中的TOC经常被忽视，作为一种可能在清洗化学品中有害的污染物。一般来说，人们没有发现它们会造成严重的问题。然而，考虑到ppmw水平的有机污染物通常存在于化学物质中，它们在未来的加工过程中可能更有害。图1显示了不同供应商、批次和容器类型在硫酸中TOC浓度的变化。虽然这些材料在极端条件下被氧化，但在正常使用下仍然会造成问题，例如在晶片上形成碳化硅。

图1：浓缩H：SO4中的TOC

有了准确测量化学品和化学浴中金属的方法，现在可以在化学品或UPW中的金属与发现附着在晶片上的金属之间建立关联。在该表中，对两个等级的过氧化氢进行了评估，其中一个等级被证明会导致产量损失，而另一个等级则不会。尽管这两种化学物质都是纯的，特别是考虑到它们被使用的过程，在SC1晶片上的强化金属电镀造成了产量损失的情况，即使SC2清洗之后也是如此。通过涉及晶片上金属的其它故障已经观察到，铁量超过15×10-6原子/cm2通常会导致故障。

表1：SC1清洁剂和6英寸裸晶片中过氧化氢溶液中微量金属浓度的比较

结论

从液体和晶片转移到其他领域，湿化学分析被证明非常有用的一个领域是洁净室分子污染的含义。生产中的一个严重问题是薄饼模糊。尽管有各种各样的原因导致晶片变模糊，例如颗粒、粗糙度、吸附的有机物或金属氧化物另一个重要的湿化学应用是测量薄膜和厚膜中的金属。

对来自几种不同来源的热晶片、沉积晶片和TEOS晶片进行了分析。如所见，浓度可能很大。尽管情况有所改善，但在今天各种反应器的薄膜中，氧化物、氮化物和其他薄膜中的金属含量仍然相当高。