集成电路工艺中的化学品PPT课件

.,1,集成电路工艺中的化学品,.,2,从硅晶圆片或化合物半导体晶片转化为各式各样的复杂的集成电路，其转化过程中利用了几百种复杂程度不同的化学反应。毫无疑问，在半导体集成电路制造工业中，微电子器件的生产需要大量的特殊材料和化学品。目前，有200多种化学品用于半导体晶片的加工工艺之中，即所谓“电子化学品”。,.,3,物质的存在形态,.,4,薄膜制备技术及其化学品光刻技术及化学品晶片清洗技术及化学品光刻技术及化学品刻蚀技术及化学品化学机械抛光技术及化学品载气及其他化学品,.,5,薄膜制备技术及化学品,.,6,薄膜制备技术及化学品,热氧化生长：干氧氧化：Si+O2SiO2；水汽氧化：Si+2H2OSiO2+H2；湿氧氧化：通过高纯水的氧气。热扩散掺杂固态源扩散：通保护气，防止逆向扩散和污染；液态源扩散：简单、操作方便、成本低、效率高、重复性和均匀性好；气态源扩散：2B2O3+Si4B+3SiO22P2O5+5Si4P+5SiO2离子注入掺杂物理气相沉积化学气相沉积高纯度、高密度、薄膜厚度均匀、薄膜结构高度完整、组分可控及组分的比例可控；外延,.,7,化学气相沉积,热解反应：SiH4（g）Si（s）+2H2（g）CH3SiCl3（g）SiC（s）+3HCl（g）WF6（g）W（s）+3F2（g）氢还原反应：SiCl4（g）+2H2（g）Si（s）+4HCl（g）复合还原反应TiCl4（g）+2BCl3（g）+5H2（g）TiB2（s）+10HCl（g）金属还原反应TiI4（g）+2Zn（s）Ti（s）+2ZnI2（g）TiCl4（g）+2Mg（s）Ti（s）+MgCl2（g）氧化反应和水解反应SiH4（g）+O2（g）SiO2（s）+2H2（g）2AlCl3（g）+3H2O（g）Al2O3（s）+6HCl（g）生成氮化物和碳化物的反应TiCl4（g）+CH4（g）TiC4（s）+HCl（g）3SiH4（g）+4NH3（g）Si3N4（s）12H2（g）,.,8,晶片清洗技术及化学品,氢氟酸/硝酸清洗过程硝酸自分解：HNO2+HNO3N2O4+H2ON2O42NO22NO2+2e2NO2-2NO2-+2H+2HNO2水的解离：H2OH+OH-硅氧化：SiSi2+2eSi2+4OH-SiO2+2H2OSiO2溶于氢氟酸：SiO2+6HFH2SiF6+2H2O,.,9,光刻技术及化学品,聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA）俗称有机玻璃，能够通过旋涂形成良好的薄膜，具有良好的介电性能。虽然它的敏感性和抗干蚀能力比较差，但它拥有较好的粘附能力，产品重现性好。其在深紫外光照下，聚合体结合链断开，变得易溶解；对波长220nm的光最为敏感，若波长高于240nm则完全不敏感。Hydrogensilsesquioxane（HSQ）HSQ单体的分子式为H8Si8O12，它作为光刻胶能得到高的特征尺寸分辨率。,.,10,.,11,刻蚀技术及化学品,湿法刻蚀：通过特定的溶液与需要刻蚀的薄膜发生化学反应，出去光刻胶未覆盖区域的薄膜。Si+HNO3+6HFH2SiF6+HNO2+H2O+H23Si+4HNO3+18HF3H2SiF6+4NO+8H2O干法刻蚀：利用等离子体激活的化学反应或者是利用高能离子束轰击完成去除物质的方法。CF4+eCF3+F+eSiO2+4FSiF4（g）+O2Si+4FSiF4（g）,.,12,化学机械抛光CMP技术及化学品,二氧化硅的CMP技术Si-O-Si+H2O2Si-OH(SiO2）x+2H2O(SiO2)X-1+Si(OH)4Si(OH)4易溶于碱性溶液金属钨的CMP技术K3Fe(CN)63K+Fe(CN)63-W+6Fe(CN)63-+3H2OWO3+6Fe(CN)64-+6H+金属铜的CMP技术CuCu2+2eCu2+2NH3Cu(NH3)22+2Fe(CN)63-+2e2Fe(CN)64-,.,13,载气及其他化学品,纯净气体：载气、保护气体、稀释气体氮气（N2）空气的组成成分之一，主要以单质存在于大气中，常温常压下无色无味，微溶于水，显示惰性。氦（He）无色无味的稀有气体，它是唯一一个不能在大气压固化的物质，难溶于水。,.,14,甲烷（CH4）爆炸极限5.5-14%、自燃温度537是最简单的脂肪族烷烃，最简单的有机化合物，微溶