半导体制程及原理介绍

1、制程及原理概述半导体工业的制 造方法是在硅半导体上制 造电 子元件（产品包括 :动 态存储器、静态 记亿体、微虚理器等），而电子元件之完成则由 精密 复杂的集成电路（Integrated Circuit ,简称IC）所组成；IC之制作过程是 应用芯片氧化层 成长 、 微影技术、蚀刻、 清洗 、 杂质扩散、离子植 入 及薄膜沉积等技 术， 所须制程多达二百至 三百 个步骤。随着电子信 息 产品朝轻薄短小 化的 方向发展，半导体制 造方 法亦朝着高密度及自 动 化生产的方向前 进;而 IC 制造技术 的发展趋势，大致仍朝向 克服晶圆 直 径变大，元件 线幅缩小，制造步骤增加 ，制程步骤特殊化以提供

2、 更 好 的产品特性等 课题下所造成的良率控制 因难方向上前进。半导体业主要区 分为材料（硅品棒 ）制造、集成电路晶圆制造 及集成 电 路构装等三大 类， 范围甚广。目前国内 半导体业则包括了后二项 ， 至于 硅晶棒材料仍仰赖外国进口。国内集 成电路晶圆制造业共有 11家， 其中 联华、台积及华邦各有2 个工厂，总 共14个工厂， 目前仍有业者 继纸扩 厂中，主要分布在新竹科学园区， 年产量逾400 万片。而集成 电路构装 业共有 20 家工厂，遍布于台 北县、新竹县、台中县及 高雄市， 尤以加工 出口区为早期半导体于台湾设厂 开发时之主要据点。年产 量 逾 20亿个。原理简介件相般固体材料依

3、 导电情形可分为导体、半 导体 及绝缘体。材料元内自由电子浓 度（n值）与其传导率成正比。良好导 体之自由电子浓度 当大（约10个e/m ），绝缘体n值则非常小（10个e/m左右），至于 导体 n 值则介28乎此二- 值3 之间半导体通常采用 硅当 导体，乃因硅晶体内 每个原子贡献四个价电 子，而硅原子内 部原子核带有四个正电荷 。相邻原子间的电子对， 构 成了原子间的束 缚力，因此电子被紧紧地 束缚在原子核附近，而传 导 率相对降低。当 温度升高时，晶体的热能 使某些共价键斯键，而造 成 传导。这种不完 全的共价键称为电洞，它 亦成为电荷的载子。如图 1.l（a）,（b）于纯半导体中， 电洞

4、数目等于自由电子数 ，当 将少量的三价或五 价原子加入纯硅中，乃形成有外质的（extrinsic）或掺有杂质的（doped）半 导体。并可分为 施体与受体，分述如下：1.施体 （N 型 ）当掺入的杂质为 五价电子原子(如砷 )，所添入原子取代硅原 子，且 第五个价电子成 为不受束缚电子，即成为 电流 载子。因贡献一个额 外的电子载子，称为施体(do nor)，如图1.1(C)。2.受体(P型) 当将三价的杂质 (如硼)加入纯硅 中， 仅可填满三个共价键 ，第四个空缺 形成一个电洞。 因而称这类杂质为受体 (acceptor)， 如图 1.l(d)。半导体各种产品 即依 上述基本原理，就不 同工

5、 业需求使用硅晶圆、 光阻剂、显影液 、酸蚀刻液及多种特殊气 体为制程申的原料或添加 物 等，以完成复杂 的集 成电路制作。l砂阳0亦峪僅明出凤If的碑逍f b 殍在-真去其的衿 子图1.1半导体构造组成制造流程半导体工业所使 用之材料包含单一组成的 半导体元素，如硅(Si)、 锗(Ge)(属化学周期表上第四族元素)及多成分组成的半 导体含二至三种 元素，如镓砷(GaAs)半导体是由第三族的 镓与第五族的砷所组成。在1950年代早期，锗为主要半导体材料，但锗制品在不甚高温情况 下， 有高漏失电流现 象。因此，1960年代起硅晶制品取代锗成为半导 体制 造主要材料。半 导体产业结构可区分为材 料

6、加工制造、晶圆之集成 电 路制造(wafer fabrication)(中游)及晶圆切割、构装(wafer package等三大 类完整制造流程，如图1.2所示。其中材料加工制造，是指从硅晶石原 料提炼硅多晶体(polycrystalline silicon)直到晶圆(wafer)产出，此为半导 体之上游工业。此类硅芯片再经过研磨加工及多次磊晶炉(Epitaxial reactor)贝V可制成研磨晶圆成长成为 磊晶晶圆，其用途更为特 殊，且附 加价值极高。其 次晶圆之体积电路制造，则由上述各种规格晶圆，经 由电路设计、光 罩设计、蚀刻、扩散等制 程，生产各种用途之晶圆， 此为中游工业。而晶圆切

7、割、构装业系将 制造完成的晶圆，切割成 片 状的晶粒(dice),再经焊接、电镀、包装及测 试后即为半导体成品。图1.2半导体产业结构上、中、下游完整制造流程制程单元集成电路的制造 过程主要以晶圆为基本材 料，经过表面氧化膜的 形成和感光剂的涂布后，结合光罩进行曝光、显像，使晶圆上形成各 类型的电路，再 经蚀刻、光阻液的去除及 不纯物的添加后，进行金 属 蒸发，使各元件 的线路及电极得以形成，最后进行晶圆探针检测；然后切割成芯片，再 经粘 着、连线及包装等组 配工程而成电子产品。各 主 要制程单元概述 如下 ：氧化与模附着原料晶圆在投入 制程前，本身表面涂有2口 m厚的AI2O3,与甘油 混合

8、溶液保护之 ，晶圆的表面及角落的污 损区域则藉化学蚀刻去除 。为制成不同的元 件及集成电路,在芯片长 上不同的薄层,这些薄 层 可分为四类 :热氧化物,介质层, 硅晶 聚合物及金属层。热 氧化 物中 重 要的薄层有闸 极氧化层（gate oxide;与场氧化层（field oxide），此二层均 由 热氧化程序制 造。以下二化学反应式描 述硅在氧或水蒸气中的热 氧 化：Si（固体）+ 02 （气体）SiO2（固体）Si（固体）+ 2H2O（气体）SiO2 （固体）+ 2H2（气体）现代集成电路程 序中，以氯介入氧化剂来 改善氧化层的质量及 SiSi 2， 接合面的性质 。氯包含在氯气、氯化氢

9、HCl 或二氯乙烷中，其O将Si-SiO2,接合面的杂质反应成挥发性 氯化物，多余的氯会增加 介质 的崩溃强度，减 低接合面缺陷密度。介电 质附着层主要用来隔离及 保 护不同种类元件 及集成电路。三种常用的 附着方法是:大气压下 化学蒸 气附着（CVD），低压化学蒸气附着（LPCVD）及电浆化学蒸气附着（PCVD，或电浆附着）。化学蒸气附着生成约二氧化硅并不取代热生长 的氧化层，因为 后者具有较佳的电子性质 。二氧化硅层可使用不同 的 附着方法，其中低温附着（300500C）之氧化层由硅烷、杂质及氧气形 成。植入磷之二 氧化 硅的化学反应为SiH4+O2SiO2+2H24P 3+5 2 2 2

10、O5+6 2H O P H于中等温度（500800C）的附着，二氧化 硅由四乙经基硅, Si（OC2H5）4，在LPCVD反应器中分解形成。其分解反应为：Si(O 2H5)4Si 2+副产物CO高温附着(900C)，二氧化硅由二氯硅烷(SQI2H2)与笑气 2。)在低压下(N形成：SiC 2H2+2 2。SiO+2 2+2HCII N N氮化硅层可用作 保护元件，方可作为硅氧 化作 用时的遮蔽层，覆 盖 不欲氧化的硅 晶部分，氮化硅的附着是 在中等温度(750C )LPCVD程 序 或低温(300C )电浆CVD程序中形成。LPCVD程序中，二氯硅烷与 氨 在减压下，700800 C间，反应生

11、成氮化硅附着，反应式为：SiCI2H2+4NH3 Si3N4+6HCI+6H2电浆 PCVD 程序中 ， 氮化硅由硅烷与氨在 氢电桨中反应或是硅烷在放 电氮气中生成， 反应式如下：Si 4+N 3SiNH+3H 2HH2SiH4+H22SiNH 十 3H2硅晶聚合物，或 称聚合硅，在Metal Oxide Semiconductor(MOS)元件中 用作闸极接线材 料;多层金属处 理中 当作导电材料 ;低能阶接面元件中 为 接触材料。方可 作为 扩散来源，生成低能 阶接面及硅晶体的欧姆接 触。 其他用途包括电 容及高电阻的制作。低压 反应器在600650C间操作， 将硅烷热解生成 硅聚合体，反

12、应式如下：Si H4Si+2H2金属层如铝及硅 化物用来形成低电阻连接 N 、P 及硅聚合物 层的金属 接触，及整流作 用的金属一半导体能障。 金属处理包含内部联线、 欧 姆接触及整流金 属二半导体接触等金属层 的形成。金属层可用不同 方 法镀上，最重要 的方法为物理蒸气附着及 化学蒸气附着，铝与其合 金 以及硅化金属为 两种最重要的金属。在金 属处理中，化学蒸气附着 (CVD)提供相当优良的同型阶梯涵盖层，且一次可制成大量晶圆。最 新的集成电路 cVD 金属附着是应用于难熔金属的附着。以钨 为例其热 解及还原的化学 反应式：W6FWF6+3H2 W+6HF其他金属如钼),钽(Ta),及钛(T

13、i)都可应用于集成电 路。这些金属(M的附着皆是在LPCVD反应器中进行下列氢 还原反应:2MC 5+5 l H2t 2M+10HC1M代表金属Mo,Ta,Ti。铝附着亦可使用有机金属，如三异丁烷铝:2(CH 3)2CHCH23AI 2A1+3H 2+副产物集成电路金属处 理量最大的是铝及其合金，因为两者具备低电阻 系数(AI为2.7 口 Q -cm，合金为3.5 -cm),符合低电阻的要求。硅 化物如TiSi2及TaSi2,，其低电阻系数(W 50 -cm),且在整个集成 电路程序中不失 原有性质，表列出不同硅 化物的电阻系数。表1.1硅化物电阻系数(300 K)硅化物来源烧结温度(。c)电

14、阻系数(-cm)CoSil2硅聚合体金属附着90018-20共溅射合金90025HfSi2硅聚合体金属附着9004550MoSi2共溅射合金I000100NiSi2硅聚合体金属附着90050共浅射合金9005060Pc2Si硅聚合体金属附着4003050PtSi硅聚合体金属附着6008002835TaSi2硅聚合体金属附着10003545共溅射合金10005055TiSi2硅聚合体金屏附着9001316共溅射合金90025Wsi2共溅射合金I00070扩散与离子植入扩散及离子植入 是用来控制半导体中杂质 量的关键程序。扩散方法是使用植入杂 体晶圆的表面附 形取决于温度及植入半导体中。 图形取决

15、于离子的精确控制，杂质或杂质的氧化物作气相附着，将杂质原子植入半近区域。杂质浓度由表面 成单调递减，杂质的分布扩散时间。离子植入程序 中，杂质是以高能呈离子植入杂质的浓度在半导体 内存在一高峰，杂质的分的质量与植入能量。离子 植入程序的优点在于杂质质分布的再重整，以及低 温下操作。扩散与离子植 入 之比较如图1.3所示杂质的扩散基本 上是将半导体晶圆置于熔 炉中，然后以带杂质原 子 的惰性气体通 过。于硅扩散作用中，最 常使用的杂质为硼、砷及 磷，这 三种元素在硅中的溶解度相当高。杂质 的来源包含数种，有固体 来 源 （BN，AS2O3及 P2O3），液体来源（BBr3、AsCb及 POCb）

16、，气体来源 （B2H6、AsH3、及 3）。通常，以上物 质由惰性气体（如 N ,）输送至半PH导体表面而发生 还原反应。固体来源的化 学反应式如下反应时会往 硅 表面形成氧化层。2As2O3+3Si 4As+3SiO211 16离子植入是将高 能量之带电粒子射入硅基 晶中。半导体中离子植 入的实际应用改 变了基晶层的电子性质。植入杂质浓度在10 10离 子/cm。杂质浓度的表 示法是半导体单位表面积1cm所植入的离 子数 目。图1.3使用扩散与离子植入技术将杂质植入半导体基晶中的比较印刻与蚀刻印刻是在覆盖半 导体芯片表面的光敏感材 料薄层（称为光阻）印上几 何铸型。不同的 光阻铸型不止一次的

17、印刻 在晶层上，以形成元件图 样。 再经蚀刻程序获得各不同区，以便进行植入、扩散等前几节所叙述的步 骤。表1.2所列为IC印刻方法及对应使用之光阻成分。表1.2 IC印刻方法及对应使用之光阻成分电子束印刻正光 阻PMMA（聚甲基丙烯酸甲脂），PBS（聚丁稀讽）。负光 阻COP（缩水甘油丙烯酸甲脂与乙基丙稀酸酯共相聚合物）光学（uv）印刻负光 阻硒化铐和银覆盖层X光印刻负光 阻DCOPA（W烯（二氡丙基）酸及缩水廿油甲基丙烯酸酯一土二 基丙烯酸酯）离子束光阻正光 阻PMMA光阻化合物对辐 射具敏感性，可区分为正 光阻及负光阻。正光阻 经 过光照后，曝 光区可以化学物质(去光阻剂或显影液)溶解除去

18、；负光 阻 正好相反。正光阻的组成有三：对光敏感化合物、树脂及有机溶剂。负 光阻是含光敏 感组成的高分子。表1.3列出了商业上常用的IC印刻 种 类及其光阻型式。表1.3 IC印刻种类及其光阻型式印刻种类型式敏感度光学Kodak 747负9 mJ/cm2AZ-1350J正90mJ/cm2PR102正140mJ/cm2电子束COP负0.3 C/cm2GeSe负80(C/cm22PBS1 pC/cmPMMA正50 pC/cm2正X光COP负175 mJ/cm2DCOPA负10 mJ/cm2PBS95 mJ/cm2PMMA正I000mj/cm2正晶圆上光阻后，经曝光处理，再由显影液 将曝光区的正光阻

19、溶解、 洗净、凉干，再经蚀刻去除曝光区的绝缘层，而未曝光区的光阻则不 受蚀刻影向，最 后除去剩余光阻，可用溶 液(如H2SO4+H2O2槽)或电浆 氧化，经此道程 序，可制成设计所需之绝 缘层铸型影像。而绝缘层 之 铸型影像，乃作 为下个制程的遮避保护层，如离子植入未被绝缘层 保 护的半导体基质 区域，整个集成电路的电 路系统制程，通常须重覆 地 在晶圆表面作多 次以上的印刻与蚀刻程序。湿法化学蚀刻乃 利用液体化学物质与基质 表面的特定材料反应溶 出，此程序广泛 的应用于半导体制程中。 最常使用的侵蚀液为硝酸 (HNO3)及氢氟酸(HF)的水溶液或 是醋酸(CH3COOH)溶液。SQ2+6HF

20、 H2SiF6+H2OSi+HNO3+6HFH2SiF6+HNO2+H2O+H2镓砷半导体之蚀刻液以H2SO4-H2O2-H2O为主。另夕卜，绝缘层与金 属层之蚀刻，使 用的是能溶解这些物质及 其盐类或错化物的化学品。 硅与镓砷常见之 蚀刻液列于表1.4，表1.5列出了常用作绝缘层及 金属 层蚀刻的侵蚀液。聖尊ftI独则車(4 m/raifl)SICP-4A磨光JmlHF 加Hbo, 3诚 CHtCOOH34.BCP-*光1ml HF5ml HNO)2ml CHtCOOHHF和.欣HNj二方向性蝕剧Emu13 4wlK0HPtopyl tkohaL 斜工wt托HQA4X Iff4HaSO-Co

21、gQJ其粗霹表1.4硅与镓砷常用之浸蚀液表1.5绝缘层与导电层常 用之侵蚀液材料侵蚀液组成蚀刻液SiO228mlHF17OmlH2O HF缓冲溶液113g NH F1000A/mi n15ml HF10ml HNO3 P-蚀刻300ml H2O120 A/mi nSiN4HF缓冲溶液H3P 45 A/mi n100 A/mi nAlO1mlHN 3O4mlC 3COOHH43PO4350 A/mi nAumlH1ml 2OH4g KI1 卩 m/minMo1g 240mlH2O5ml H3PO40.5 卩 m/minPtHNO护o34mlHCH3COOH850m2QO500 A/mi nWH3

22、4g KH2PO41600 A/mi n13.4g KOH33g K3Fe(CN)6加入 H2O 至 1 公升干法蚀刻（电浆蚀刻）乃利用低压放电将气体电 离成电浆，所以电浆 含全部或部分电 离之气体，其中有离子、电子及中子。表1.6列出两种 气体蚀刻系统溅 蚀刻制射程及平行台电浆 蚀刻所使用之气体。表1.6溅射蚀刻制程及平行台电浆蚀刻使用之气体溅射蚀刻制程加,Ne平行台电浆蚀 刻CCI + CICF + HBCI3 + CICCI + 0SF+ Cl,1.3.4晶圆切割将芯片排列组合，做成集成电路，利用闸区化切割机或钻石刀及 雷射枪来替代切 割机切割晶圆，形成IC薄片，如图1.4所示匚口口 p

23、m氏图1.4晶圆成品之切割程序连线打着利用金属线连接IC芯片与基板，如图1.5所示。塑封为保护已连线的IC,将IC芯片封入环氧树脂封套内。此种程序在 压模机中完成，操作温度为180200。C,如图1.6所示。去筋打弯将整片连线打着完成之半产品自金属线切开（即去筋），并将基板两 侧漏出之金属线打弯成直角，如图1.7所示。图1.5 IC芯片连线打着程序图1.6 IC芯片树脂套封程序图1.7 IC芯片去今打弯程序导线电镀在电镀槽中将露 在外面的导线，镀上一层 铜使之易于导电。此制程 视 产品品 质决定需要否浸锡与清洗将导线浸锡以利 焊接，并以有机溶剂、混 酸清洗去除残余油脂, 提高IC质量测试与包装

24、检查IC芯片之电性，最后将合格 之IC包装完成。IC制程实例半导体业集成电 路制造过程十分复杂，且 随着产品之不同制程亦 跟着改变。以下 则举一基本实例并配合图 形说明整个制程。半导体 元 件成品如图1.8所示。製程1利用微影技術定出PmcII之區城製程4能刻去除熱氟化屠製程5離子佈植-植入P型雜質:总磁紹90 2沁-：rctRTr 9 9 99 9 爲丄. - J“ * . P 製程6.高溫回火使P型雜貫損散進入矽基板製程7 除去鼠化膚一 ! “ * (丄J , I* t * 心 g “* * J製程22 沉積低溫氧化層屉回製程23 .利用微影定出金屬接觸區 製程24 蝕刻出金屬接觸區製程2

25、5.淒鍍金屬製程26 利用徽影定出金骂接線製程27蝕刻出金*接線製程28 沉積氧化用作爲保護皤製程29利用微影與蝕刻定出單元與嚴元之間接線區製程破繼金屬-尅刻出金11?实例说明SH一一茅 da比画M羊后監5岀国IVs 富I1 _ *I 1 ?*=- -3 J 3- 3Ja ”r- B* I t.- .1 :!:mI:!;!:!:;: tH-*plfe-ll 事 x-dd f K* V ab gaf*鼻1”|txmni*K airun El LZ_11图2.1晶圆及集成电路制程中空气污染物发生源，咛诵WH4t-图2.2 IC芯片构装制程中空气污染物发生源废水污染源废水污染源分为 IC 制 造厂及

26、构装制造 作业，各有不同，说明如 下：1. IC 制造厂废水 来源虽多且造成污染之 化学 物质相当复杂，废水 主要 为超纯水清洗芯 片、 去光阻及刻蚀过程等 程序 所排出之废水。各股 废水源及其所含 的化学物质如下所示：(1) 芯片清洗废水： H2SO4、H2O2、HF、NH4OH、HCl 。(2) 去光阻废水：二 甲苯 、乙酸丁酯、甲苯、 ABS。(3) 湿式蚀刻废水：HF、 4F、3、H2O2、HCl、 2S 4、HAc、 3P 4、HBr、Al 、SiNH HNO H O H O。(4) 洗炉管废水： HF。(5) 纯水设备再生废水：NaOH、HCI、H 2O2。(6) 湿式洗涤塔废 水

27、： 洗涤废气所含之污染 质。2. IC 构装制造作业主要污染源为 切割、 电镀、浸锡、清 洗等废水，如图2.3 所示：各股污染源所包 含的 化学物质列示如下：(1) 切割废水：芯片 切割 研磨废水。(2) 电镀2废+ 水： 2脱+ 脂 过2+程之有2+ 机物及电镀程序 的Cu、Ni、Zn、Pb、Ag2+、氰化物、氟化物等。(3) 浸锡：废水助焊 剂。(4) 清洗废水： H2SO4、 HNO3、 H2O2、 H3PO4。(5) 纯水设备再生废 水： NaOH、 HCI。(6) 湿式洗涤塔废水 ：洗 涤废气所含之污染质 。图2.3 IC芯片构装过程中废水污染物发生源废弃物污染源废弃物之产生源 及其

28、物质分述如下：1. 包装器材：纸箱、木箱、玻璃瓶、塑胶桶、保丽龙填充衬材。2. 清洗废液：废酸、废硷、废溶剂。3. 蚀刻废液：废酸。4. 微影废液：显影 废液、微影清洗废液。5. 泵浦废油：离子 植入机、PVD、CVD、蚀刻机等真空泵之劣化 油脂6.污泥：含氟废水处理之污泥7.空气处理废料：无尘室空气过滤废滤料及 毒性气体吸附塔废料。8.无尘室人员使用后废弃之口罩、手套、鞋套。9. 员工生活废弃物 ：餐厅 及办公室废弃物。10. 废损芯片。污染物种类及特性IC 制造主要使用 之 化学物质半导体制造工业 在产 业史上属危险性较高 之工 业，尤其是超 LSI 制 程需经过很多 层之 处理而成形，构

29、成非 常精密的回路，须于气相 中 处 理。同时这些 处理 都要在瞬间的状态下 进行，所以使用之气体也 采 用 化学活性高的 元素，例如超 LSI 基于物 理特性考虑，而使用金属 、 半 金属及非金属 为气体化之氢化物，烷基 化合物kyl)或低级卤素化合 物 (halogen)等。制程中由氧化至清洗阶 段包括光罩、蚀刻、离子植入及 不纯物扩散等 ，也都需使用具有毒性之 胶合剂气体及硅烷类气体 ， 其 供给型态如表 2.1 及图 2.4 所示。另外一般湿式制 程中 的蚀刻及清洗则使用 大量 的酸硷溶液，基本 上有氢氟酸(HF)、硝酸(HNOQ、硫酸(H2SO4)、磷酸(H3PO4)、盐酸 (HCI

30、I及氨(NH3)等，使用时大都形成混合 液(buffer solution)。然而制程中几乎 每个步骤都使用有机溶剂 ，尤其在黄光区中光阻 液 清洗、湿像液 清除、 蚀刻液清除及晶圆 清洗等均使用大量有机溶 剂， 主 要有丙酮、二 氯甲 烷、三氯甲烷、丙醇 、甲醇、三氯乙烷、丁酮 、 甲苯、 苯、二甲 苯、 乙 醇、乙酸甲酯、二 氯乙 烯及氯醛等。同一操作单元所 使用 之化学物质随工厂之 不同 而异，而每个工厂 也不一定使用所 有化学物质，而本节中所 列乃为工厂目前主要使用 之 化学物质。H t.E?I* Mil阿1心ngWf小 nuBittWMIUI fMMlifl.gifc.iEtaiQE

31、J*.tH.SILH4MBEKUSM*e*00Q Q*Oin噩3i上醛乱FG C00Q阳弋. CHEdWZlkl/ 冲亠也DE0distKaVM軍11含假諌的I于人亂 IS （右甚 辛罠矗M）(5F(StFJ PFJE比牌療届飯IB的！，阿og尊PSGBSGSiHSa 恥 BjK等SiN砂刊叫w ?平勸愚3鳞3d炖0!01K它(CUft*(HCW表2.1主要半导体用气体的供给型态由以上叙述可将 半导体工业所用之制程材 料归纳为特殊毒性气体、 酸硷液及有机溶 剂三大类。由于所用之原 料多为剧毒且具刺激性、危 险性及易燃性，对人体伤害甚巨，美国安 全卫生协会(OSHA)，已对这些物质订定安全卫生标

32、准加以防范，如HF曝露阀值为3ppm、HCl为5ppm、H2SO4为 lmg/m 3、HNO3为 lmg/m3、NH3为 25ppm、2为Cllppm、ASH3为0.05ppm、pH3为0.03ppm。另外由于此 行业过去使用极多之氟氨碳化物(CFCs,代表所有卤素合成物，包括氟氯碳及氟氯烷)， 这些合成物对臭 氧层之破坏力十倍于氢氯 碳化合物(HFCs)，因此现多 已改 用其他替代之方法，而且将完全不用CFCs类化学品。图2.4半导体制程主要使用气体之种类与用途 废弃种类及特性集成电路制造随 着其制程使用不同的化学 物质，所产生的空气污 染物种类与特性亦不同，可归纳为酸硷废气、有机溶剂逸散蒸

33、气、特 殊毒性及燃烧性 气体;如表2.2所示。表2.2 IC制造所产生之空气污染物种类与 成份废气种类污染物成份污染源酸硷废酸 气：HF、HCl、HNO、H SO、CH COOH、H3PO4、H2C2O7硷气：NH3、NaOH氧化、光罩、蚀刻、反 应炉(氧化炉、扩散炉)之清洗、CVD有机溶剂废气二氯甲烷(CH2CI2)、氯仿(CHCI3)、丁酮、 甲苯、乙苯、内酮、苯、二甲苯、4-甲基-2-戊酮(CH3)2CHCH2COCH3、乙酸丁 酯、三氯乙烷、异丙醇、四甲基胺、氨醛 四氯乙烯、乙基苯、亚甲基二氯、基苯Tran s-1,2-Dichloroethe ne光阻液清洗、显像液清 除、蚀刻液清除、晶圆 清洗、毒性气体AsH3、pH3、SiH4、B2H4、B4H10、P2O5、SiF4、CCI4、HBr、BF3、AlCl3、B2O5、AsO3、BCl、POCI3、Cl、HCN、SiH Cl氧化、光罩、蚀刻、扩散、CVD、离子植入燃烧性气体2SiH4、AsH3、PH3、BF3、H2、SiH2Cl2离子植入、CVD、扩散至于IC芯片构装制造业产生之污 染物计有电镀区产生之酸 硷废气、 浸锡区产生的锡烟气及清洗过程产生之酸气、有机溶剂逸散蒸气。采用