화학 세척
웨이퍼 표면 준비 및 오염 물질 제거를 위한 RCA 표준 세척(SC1/SC2), Piranha 세척 및 용매 세척.
개요
화학적 세척은 에피택셜 성장부터 리소그래피, 웨이퍼 본딩에 이르기까지 모든 후속 제조 작업을 가능하게 하는 기본 공정 단계입니다. GINECHIP은 ISO Class 1 클린룸 환경에서 100mm부터 300mm까지의 웨이퍼에 대해 RCA 표준 세척(SC-1/SC-2), Piranha 세척, HF-last 및 메가소닉 세척을 제공하는 포괄적인 습식 벤치 시설을 운영합니다.
당사의 다중 화학 습식 벤치 플랫폼은 최대 50개의 웨이퍼를 일괄 처리하고 중요한 응용 분야를 위한 단일 웨이퍼 처리를 지원합니다. 실시간 화학물질 농도 모니터링, 자동화된 투여 및 인라인 입자 계수는 모든 로트에서 공정 일관성과 반복성을 보장합니다.
청소 서비스
RCA 스탠다드 클린
업계 표준 RCA 세정 시퀀스는 유기 오염물, 입자, 금속 불순물을 제거합니다. SC-1(NH₄OH/H₂O₂/H₂O)은 유기물과 입자를 제거하고, SC-2(HCl/H₂O₂/H₂O)는 금속 오염물을 제거합니다. 메가소닉 교반이 입자 제거 효율을 향상시킵니다.
피라냐 클린(SPM)
황산-과산화수소 혼합물은 심한 유기 오염, 포토레지스트 잔류물 및 생물학적 물질을 강력하게 제거합니다. 발열 반응은 120-150°C에 도달하여 빠르고 완전한 유기물 제거를 제공합니다. 일반적으로 확산 전 및 에피택셜 전 세정 시퀀스의 첫 단계로 사용됩니다.
HF-마지막 청소
최종 불화수소산 딥은 자연 산화막을 제거하고 수소 종단된 소수성 실리콘 표면을 생성합니다. 이 원자 수준으로 깨끗한 표면은 에피택셜 성장, 금속 증착 및 직접 웨이퍼 본딩에 필수적입니다. 산화막 재성장은 4-8시간 지연됩니다.
메가소닉 세척
고주파(0.8-1.2 MHz) 음향 에너지는 미세한 캐비테이션 없는 흐름을 생성하여 정밀한 소자 구조를 손상시키지 않고 서브마이크론 입자를 제거합니다. SC-1, SC-2 및 DI수 화학 물질과 호환되며 단일 웨이퍼 및 배치 구성 모두에서 사용 가능합니다.
마랑고니 건조
구배 표면장력 건조는 웨이퍼를 DI수에서 천천히 꺼낼 때 웨이퍼 표면 위로 IPA 증기를 주입하여 워터마크를 제거합니다. 표면장력 구배가 웨이퍼에서 물을 끌어당겨 완전히 건조되고 얼룩 없는 표면을 남깁니다.
프로세스 흐름
입고검사
화학 처리 전 육안 검사, 웨이퍼 ID 확인 및 초기 표면 상태 평가.
SPM 유기물 제거
피라냐 세정은 120-150°C에서 유기 잔류물, 포토레지스트 및 표면 탄화수소를 제거합니다.
HF 천연 산화물 스트립
희석 HF가 자연 산화막을 제거하여 후속 세정 단계를 위한 노출된 실리콘 표면을 만듭니다.
SC-1 입자 제거
메가소닉 교반을 적용한 수산화암모늄-과산화수소 혼합물이 0.1μm까지의 입자를 제거합니다.
SC-2 금속 제거
염산-과산화수소 혼합물이 금속 오염물을 1×10¹⁰ atoms/cm² 미만으로 제거합니다.
HF-마지막 표면 패시베이션
최종 HF 딥은 후속 공정을 위한 수소 종단 소수성 표면을 생성합니다.
마랑고니 건조 및 검사
무반점 마랑고니 건조 후 입자 인증 및 최종 품질 출하를 위한 레이저 표면 스캔을 진행합니다.
품질 사양
| 매개변수 | 목표 사양 | 방법 |
|---|---|---|
| 입자 수 | ≤ 10 adds @ 0.2μm | KLA-Tencor Surfscan SP2/SP3/SP5 |
| 철(Fe) | < 1×10¹⁰ atoms/cm² | TXRF / VPD-ICP-MS |
| 구리(Cu) | < 5×10⁹ atoms/cm² | TXRF / VPD-ICP-MS |
| 니켈/크롬(Ni/Cr) | < 1×10¹⁰ atoms/cm² | TXRF / VPD-ICP-MS |
| 표면 거칠기 | < 0.15nm (Si substrate) | AFM (2μm × 2μm scan) |
| 천연 산화물 | < 0.7nm (HF-last) | Spectroscopic ellipsometry |
| 접촉각 | > 70° (hydrophobic) | Goniometer |
| 유기 잔류물 | < 1 monolayer equivalent | XPS survey scan (C 1s peak) |
모든 측정은 ISO Class 1 클린룸에서 수행됩니다. 제공된 분석 인증서를 통해 로트별로 검증된 사양입니다.
세척 화학
SC-1(표준클린1)
SC-1 공정은 75~80°C에서 수산화암모늄-과산화수소 혼합물을 사용하여 유기 오염물질과 입자를 제거합니다. 알칼리성 화학은 얇은 실리콘 층을 산화하고 에칭하여 제어된 언더컷을 통해 표면에서 입자를 들어 올립니다. 메가소닉 교반은 0.2μm 이하의 입자에 대한 입자 제거 효율을 향상시킵니다.
SC-2(표준클린2)
SC-2 공정은 75~80°C에서 염산-과산화수소 혼합물을 사용하여 금속 오염물질을 제거합니다. 산성 화학은 금속 이온을 용해시키고 착화시켜 1×10101⁰ 원자/cm² 미만의 오염 수준을 달성합니다. SC-2는 SC-1 이후 알칼리 세척 단계에서 유입된 금속을 제거하는 데 필수적입니다.
애플리케이션별 프로토콜
확산 전 세척
확산전 세정은 금속 불순물을 1×10101원자/cm² 이하 수준으로 제거하여 고온 확산로 및 산화로의 오염을 방지합니다. 당사의 RCA 기반 세척 순서는 CMOS 및 전력 장치 제조의 엄격한 요구 사항을 충족합니다.
사전 에피택시 클린
에피택셜 전 세정은 고품질 에피택셜 성장에 필요한 원자적으로 깨끗한 실리콘 표면을 달성합니다. 이 공정은 표면 평활도를 0.2nm RMS 미만으로 유지하면서 자연 산화물, 유기 오염물 및 금속 불순물을 제거합니다. HF 마지막 단계는 에피택셜 핵생성에 이상적인 수소 종결 표면을 생성합니다.
사전 접착 세척
사전 결합 세척은 웨이퍼 표면에서 유기 오염물질, 입자 및 자연 산화물을 제거하여 최대 결합 강도로 보이드 없는 결합을 보장합니다. 당사의 세척 방법은 표면 거칠기가 0.15nm RMS 미만으로 유지되는 양극, 융합, 공융 및 접착 결합 공정에 최적화되어 있습니다.
오염 통제
당사의 오염 제어 프로그램에는 화학적 순도 관리, 환경 모니터링 및 통계적 공정 제어가 포함됩니다. 모든 화학물질은 반도체 등급이며, DI 수 저항성은 18.2 MΩ·cm를 초과하며, 클린룸 입자 수는 ISO 클래스 1 조건을 유지하기 위해 지속적으로 모니터링됩니다.
화학적 순도
모든 공정 화학 물질은 SEMI 등급 2 이상이며 중요 요소에 대해 1ppb 미만의 미량 금속 인증을 받았습니다. 화학조는 농도, 온도 및 오염 축적을 실시간으로 모니터링합니다.
툴링 및 자동화
로봇식 웨이퍼 처리 기능을 갖춘 완전 자동화된 습식 벤치 시스템은 일관된 프로세스 실행을 보장하고 수동 처리 결함을 제거하며 완벽한 프로세스 추적성을 제공합니다. 각 세척 주기는 실시간 화학물질 농도 및 온도 데이터로 모니터링되고 기록됩니다.
기판 호환성
당사의 세척 공정은 실리콘, SOI, 유리, 석영, 사파이어, SiC, GaAs, InP, GaN 및 세라믹 기판과 호환됩니다. 우리는 귀하의 기판 재료와 장치 민감도를 기반으로 세척 화학 물질과 공정 매개변수를 선택합니다. 전용 공정 탱크는 재료 유형 간의 교차 오염을 방지합니다.
파티클 제거 성능
당사의 다단계 입자 제거 프로세스는 메가소닉 교반, 브러시 스크러빙 및 화학적 세척을 결합하여 0.2μm까지의 입자에 대해 99%를 초과하는 입자 제거 효율을 달성하여 고급 리소그래피 및 에피택시 성장 요구 사항을 충족합니다.
품질 및 인증
당사의 품질 보증 프로그램에는 액체 입자 계수, ICP-MS를 통한 금속 오염 분석, 표면 접촉각 측정, 자동 결함 분류를 통한 육안 검사가 포함됩니다. 청소된 각 로트는 청결도 사양에 대한 인증을 받았습니다.