集成电路工艺 半导体行业

湿法是去除工艺，一般需要预处理、清洗、甩干三个过程。湿法加工工具是典型的批处理设备，一次可以处理一个或多个包含25个晶片的盒子。机械臂从装载位置拾取装有晶片的盒子，并将它们浸入处理溶液中。经过所需的处理时间后，机械臂取出盒子，放入清洗槽中，用去离子水冲洗掉晶圆表面的化学物质。然后，将盒子放入干燥器中，通过高速旋转将晶片盒旋转干燥。最后，将盒子放回装载位置，卸载晶圆。一些湿法制造机器可以一次处理几箱晶片。根据工艺中使用的化学品，有时需要将晶圆从盒子中取出，并将其放入应时或塑料船中进行湿法处理和清洗。

为了减少化学物质的使用，还开发了用于单晶片的湿法加工工具。晶圆是一个一个加工的，因此在产品圈的表面上只消耗少量的化学物质，因此与批处理系统相比，湿法工艺中使用的化学物质的量可以显著减少。

没有湿法加工区域的生产工厂将湿化学柜放置在氧化和LPCVD工具旁边，因为在执行这些工艺之前必须清洁晶圆。

扩散区

扩散区是执行加热工艺的区域，并且这些工艺包括诸如氧化、LPCVD和扩散掺杂的添加工艺；或者加热工艺，例如离子注入退火、掺杂剂扩散、合金热处理或电介质回流工艺。氧化、LPCVD、扩散掺杂过程和加热过程都在扩散区的高温炉中进行。一些生产工厂在扩散区也有外延反应器。在20世纪70年代中期离子注入技术发明之前，高温炉中的氧化和扩散掺杂是集成电路生产中最常用的工艺。虽然在先进的集成电路技术中很少使用扩散掺杂，但“扩散区”这个名称一直沿用至今。

高温炉是一种批量扩散工具，可以同时处理100多个晶圆。下图是立式和卧式高温炉的示意图。先进的200mm、300mm晶圆集成电路生产工厂由于占地面积小、污染控制能力好，采用立式高温炉代替卧式高温炉；而卧式高温炉仍用于一些晶圆尺寸较小的集成电路生产线。大多数300毫米晶圆厂也使用单片晶圆反应室工具进行高温多晶硅、氮化硅CVD和金属硅化合物热处理工艺。

扩散区常用的气体包括氧气、氮气、无水氯化氢、硅烷、二氯硅烷、氢化磷、氢化硼和氨。氮气是一种安全的气体。氧气是一种氧化剂。当氧气在一定条件下与其他易燃易爆物质混合时，可能会引起火灾或爆炸。无水氯化氢具有腐蚀性；氢气易燃易爆；硅烷具有自燃性、爆炸性和毒性；DSC和TSC都是易燃的，而Amonia是腐蚀性的。三氧化二磷和氢化硼具有剧毒，易燃易爆。集成电路生产中使用的几乎所有工具都使用氮气作为吹扫气体。

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