半导体制程及原理

实例说明

图1．８ 半导体元件成品剖面图

污染源及污染特性

污染源概述

半导体工业因产品不断研发而制程亦随着更改，从以往所采用之湿式制程到现在采用减压后之气体干式制程，及目前兴起之化合物半导体

研究也正迅速发展中。随着这些技术之革新,半导体制造时所使用之酸硷溶液、有机溶剂、特殊气体材料之种类及数量均在增加之中，而这些制程原料大部份都其有毒性，所以应特别注意并加以防范与控制。以下乃针对此产业各类生产流程,说明废气、废水及废弃物污染来源,以期能掌握各项污染物之排放。 空气污染源

半导体制造不管在硅晶圆、集成电路制造,或是ＩC芯片构装,其生产制程相当繁杂,制程申所使用之化学物质种类亦相当多，而这些化学物质或溶剂的使用是为半导体生产之主要空气污染源,也因此使得半导体制造空气污染呈现量少但种类繁多的特性。

晶圆及集成电路制造过程中几乎每个步骤皆分别使用各式各样的酸硷物质、有机溶剂及毒性气体,而各种物质经过反应后又形成种类颇为复杂之产物，各制程不同使用的化学物质亦不相同，故所有制程几乎部可能是空气污染源,且皆为连绩排放。图２.1中说明晶圆及集成电路制程申可能之污染源及其排放之污染物。依污染物特性予以归类,可将晶圆及集成电路制程空气污染区分为下列三处：

１. 氧化扩散及化学蒸着沉积制程中所使用具有毒性、可燃性之气体以

及反应后所生成之气体。

２. 蚀刻及清洗制程中所产生之酸硷气体。 3. 黄光室制程中所产生之有机溶剂气体。

至于晶圆切割成芯片，再经过一连串之构装作业,可能之空气污染源包括:电镀区产生之酸硷废气、浸锡区产生之锡煤烟，以及清洗过程

产生之酸气与有机溶剂蒸气等三大类。图2.2中则标示IC芯片构装作业程序可能之空气污染源及其排放之污染物。

图２.1 晶圆及集成电路制程中空气污染物发生源

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。