集成電路工藝中的化學(xué)品

1、集成電路工藝中的化學(xué)品 從硅晶圓片或化合物半導(dǎo)體晶片轉(zhuǎn)化為各式各樣的復(fù)雜的集成電路，其轉(zhuǎn)化過(guò)程中利用了幾百種復(fù)雜程度不同的化學(xué)反應(yīng)。毫無(wú)疑問(wèn)，在半導(dǎo)體集成電路制造工業(yè)中，微電子器件的生產(chǎn)需要大量的特殊材料和化學(xué)品。 目前，有200多種化學(xué)品用于半導(dǎo)體晶片的加工工藝之中，即所謂“電子化學(xué)品”。物質(zhì)的存在形態(tài) 薄膜制備技術(shù)及其化學(xué)品 光刻技術(shù)及化學(xué)品 晶片清洗技術(shù)及化學(xué)品 光刻技術(shù)及化學(xué)品 刻蝕技術(shù)及化學(xué)品 化學(xué)機(jī)械拋光技術(shù)及化學(xué)品 載氣及其他化學(xué)品薄膜制備技術(shù)及化學(xué)品薄膜制備技術(shù)及化學(xué)品u熱氧化生長(zhǎng)： 干氧氧化：Si+O2 SiO2； 水汽氧化：Si+2H2O SiO2+H2； 濕氧氧化：通過(guò)高

2、純水的氧氣。u熱擴(kuò)散摻雜 固態(tài)源擴(kuò)散：通保護(hù)氣，防止逆向擴(kuò)散和污染； 液態(tài)源擴(kuò)散：簡(jiǎn)單、操作方便、成本低、效率高、重復(fù)性和均勻性好； 氣態(tài)源擴(kuò)散：2B2O3+Si 4B+3SiO2 2P2O5+5Si 4P+5SiO2u離子注入摻雜u物理氣相沉積u化學(xué)氣相沉積 高純度、高密度、薄膜厚度均勻、薄膜結(jié)構(gòu)高度完整、組分可控及組分的比例可控；u外延化學(xué)氣相沉積熱解反應(yīng)： SiH4（g） Si（s） + 2H2（g） CH3SiCl3（g） SiC（s） + 3HCl（g） WF6（g） W（s）+3F2（g）氫還原反應(yīng)： SiCl4（g）+2H2（g） Si（s）+4HCl（g）復(fù)合還原反應(yīng) TiCl

3、4（g）+2BCl3（g）+5H2（g） TiB2（s）+10HCl（g）金屬還原反應(yīng) TiI4（g）+2Zn（s） Ti（s）+2ZnI2（g） TiCl4（g）+2Mg（s） Ti （s） +MgCl2（g）氧化反應(yīng)和水解反應(yīng) 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應(yīng) TiCl4 （g）+ CH4 （g） TiC4 （s）+ HCl （g） 3SiH4 （g） +4NH3 （g） Si3N4 （s） 12H2 （g）晶片清洗技術(shù)及化學(xué)品氫氟酸/硝酸清洗過(guò)程硝酸自

4、分解： HNO2+HNO3 N2O4+H2O N2O4 2NO2 2NO2+2e 2NO2- 2NO2-+2H+ 2HNO2水的解離： H2O H+OH- 硅氧化： Si Si2+2e Si2+4OH- SiO2+2H2OSiO2溶于氫氟酸： SiO2+6HF H2SiF6+2H2O光刻技術(shù)及化學(xué)品聚甲基丙烯酸甲脂（PMMA） 俗稱(chēng)有機(jī)玻璃，能夠通過(guò)旋涂形成良好的薄膜，具有良好的介電性能。雖然它的敏感性和抗干蝕能力比較差，但它擁有較好的粘附能力，產(chǎn)品重現(xiàn)性好。其在深紫外光照下，聚合體結(jié)合鏈斷開(kāi)，變得易溶解；對(duì)波長(zhǎng)220nm的光最為敏感，若波長(zhǎng)高于240nm則完全不敏感。Hydrogen sil

5、sesquioxane（HSQ） HSQ單體的分子式為H8Si8O12，它作為光刻膠能得到高的特征尺寸分辨率。刻蝕技術(shù)及化學(xué)品濕法刻蝕：通過(guò)特定的溶液與需要刻蝕的薄膜發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，出去光刻膠未覆蓋區(qū)域的薄膜。Si+HNO3+6HF H2SiF6+HNO2+H2O+H23Si+4HNO3+18HF 3H2SiF6+4NO+8H2O干法刻蝕：利用等離子體激活的化學(xué)反應(yīng)或者是利用高能離子束轟擊完成去除物質(zhì)的方法。CF4+e CF3+F+eSiO2+4F SiF4（g）+O2Si+4F SiF4（g）化學(xué)機(jī)械拋光CMP技術(shù)及化學(xué)品二氧化硅的CMP技術(shù)Si-O-Si+H2O 2Si-OH(SiO2）x+

6、2H2O ( SiO2 )X-1+Si(OH)4Si(OH)4易溶于堿性溶液金屬鎢的CMP技術(shù)K3Fe(CN)6 3K+Fe(CN)63-W+6Fe(CN)63-+3H2O WO3+6Fe(CN)64-+6H+金屬銅的CMP技術(shù)Cu Cu2+2eCu2+2NH3 Cu(NH3)22+2Fe(CN)63-+2e 2Fe(CN)64-載氣及其他化學(xué)品純凈氣體：載氣、保護(hù)氣體、稀釋氣體氮?dú)猓?N2 ） 空氣的組成成分之一，主要以單質(zhì)存在于大氣中，常溫常壓下無(wú)色無(wú)味，微溶于水，顯示惰性。氦（He） 無(wú)色無(wú)味的稀有氣體，它是唯一一個(gè)不能在大氣壓固化的物質(zhì)，難溶于水。甲烷（CH4） 爆炸極限5.5-14%、自燃溫度537 是最簡(jiǎn)單的脂肪族烷烴，最