污染物来源及分类

4.1　污染物来源及分类

清洗的目的就是清除污染物。因此搞清楚污染物的来源及其种类，有的放矢地开展清洗工作才能取得预期的效果。

1.污染物的来源

污染物主要来自原材料污染、工艺过程污染和环境污染。

原材料污染主要是玻璃基板出厂、包装、检查和运输过程带来的一些杂质。

工艺过程污染主要是工艺中化学反应物的残留、工艺腔室的机械磨损、工艺腔室表面的化学反应、工艺条件恶化（例如过滤器损坏、化学药剂的劣化）等。

环境污染主要是工作场所人体的毛发、皮屑、纤维、细菌，由机械设备磨损、运行装置的油脂、塑料器件的磨损、净化设备的老化等引起的污染。

2.污染物的分类

根据污染物的来源和实际工作中遇到的情况，大致可将污染物分为颗粒、金属、氧化物等无机污染和纤维、油脂、细菌等有机污染物。

颗粒污染主要是一些聚合物、光致抗蚀剂和蚀刻杂质等黏附在基板表面，在TFT制造工艺中直接影响成膜的质量，使膜面发生畸变，破坏膜的质量，甚至造成膜面断裂、器件的断路，影响下一工序几何特征及电特性的形成。根据颗粒与表面的黏附情况分析，黏附力表现出多样化，如范德瓦耳斯（Van der Waals force）吸引力、电偶极力（electrostatic force）、毛细力（capillary force）、化学键合力（chemical bond）以及表面地形力（surface topography force）等，但是最主要的还是范德瓦耳斯力，可以物理或化学的方法减小颗粒与基板表面的接触面积，将其去除。

金属污染物主要是在金属成膜和图形化相关工艺中形成的，当然也可能来自其他发尘源的污染。

非晶硅原子在含氧气及水的环境下非常容易形成氧化层。CVD沉积的氮化硅、二氧化硅以及非晶硅、n^＋非晶硅等经过清洗或者是紫外照射后，表面会生成化学氧化层。如果n^＋非晶硅层被氧化，将会使漏源极的接触电阻增大。为了确保器件品质，此表面氧化层必须去除。

有机物杂质以多种形式存在，如人的皮肤油脂、净化室空气、机械油、硅树脂真空脂、光致抗蚀剂、清洗溶剂等。如表4.1所示，每种污染物对TFT工艺和性能都会产生不同程度的影响，基板表面有机物薄膜阻止清洗液到达基板表面，并且造成光刻胶与基板的浸润性变差。因此清洗工序的第一步就是去除有机物。

表4.1　各污染源对TFT阵列的可能影响