可持續(xù)濕法工藝解決方案

來源：《半導(dǎo)體芯科技》雜志

綠色目標(biāo)。黃色解決方案。

憑借二十年在批量噴涂及其硬件方面的經(jīng)驗(yàn)，Siconnex已成長為可持續(xù)濕法工藝設(shè)備的領(lǐng)先供應(yīng)商?？沙掷m(xù)發(fā)展和環(huán)境健康是我們的基因。BATCHSPRAY?技術(shù)在整個(gè)芯片制造周期中提供能源、介質(zhì)材料和用水全面節(jié)約的工藝?！?/p>

半導(dǎo)體的生產(chǎn)消耗大量資源。通過采用可持續(xù)的產(chǎn)品和工藝，半導(dǎo)體行業(yè)可以減輕對環(huán)境的影響，并努力實(shí)現(xiàn)更加可持續(xù)的未來。Siconnex公司多年來一直致力于高效和節(jié)約資源的解決方案，其BATCHSPRAY?批量噴涂技術(shù)處于行業(yè)領(lǐng)先地位。

在公司自身使命宣言和客戶的可持續(xù)發(fā)展目標(biāo)的推動(dòng)下，Siconnex不斷增強(qiáng)其在可持續(xù)工藝流程方面的專業(yè)知識。其中一項(xiàng)進(jìn)步是用于刻蝕后殘留物清潔（Post Etch Residue Clean）的perc?工藝，它代表了我們最新的可持續(xù)產(chǎn)品。

1大挑戰(zhàn)：聚合物去除

“我對perc?的經(jīng)驗(yàn)是，在將晶圓送入多個(gè)干法刻蝕步驟后，我們成功找到了去除所有聚合物并實(shí)現(xiàn)更好的側(cè)壁粗糙度的方法。在進(jìn)行電氣檢查后，我們甚至發(fā)現(xiàn)與現(xiàn)有工藝相比，性能有所提高。我衷心感謝與Siconnex的出色合作和協(xié)作，為新工藝流程和現(xiàn)有流程尋找解決方案?！?a href="http://srfitnesspt.com/tags/意法半導(dǎo)體/" target="_blank">意法半導(dǎo)體公司的Julien Ladroue博士的陳述強(qiáng)調(diào)了在解決聚合物去除挑戰(zhàn)和提高芯片生產(chǎn)性能方面perc?的成功實(shí)施。在器件縮放困難以及使用溶劑型工藝去除聚合物相關(guān)的困難背景下，perc?提供了一種無需額外溶劑介質(zhì)的解決方案。

△圖1：干法刻蝕工藝后（左）和perc?工藝后（右）對比。

△圖2：等離子切割后清潔去除聚合物。

perc?是Siconnex的工藝創(chuàng)新，專為刻蝕后殘留物清潔而設(shè)計(jì)。這種創(chuàng)新應(yīng)用可以通過調(diào)整工藝配方來去除多種類型的聚合物。Siconnex獨(dú)特的噴注技術(shù)可確保DIW（去離子水）流中僅需要一定量的酸，從而顯著減少了酸流量。

除了去除聚合物之外，perc?工藝還能夠控制配方內(nèi)的金屬損失。這帶來了許多優(yōu)點(diǎn)，包括保證聚合物去除、減少金屬損失、大幅減少化學(xué)品消耗和水的使用、有效的廢物處理及其他好處。

總體而言，perc?代表了芯片生產(chǎn)的重大進(jìn)步，為聚合物去除提供了可持續(xù)且高效的解決方案，并有助于實(shí)現(xiàn)更加可持續(xù)和更具成本效益的工藝的總體目標(biāo)。

2等離子切割后清潔

用于晶圓切割（wafer dicing）的等離子刻蝕是一種日益重要的干法刻蝕工藝，未來將對行業(yè)產(chǎn)生越來越大的影響。與機(jī)械切割或激光切割相比，這種方法在切割平面上節(jié)省大量的空間，同時(shí)還可以最大限度地減少殘留物。

然而，等離子刻蝕切割（plasma etch dicing）也存在一些挑戰(zhàn)。較厚的頂部光刻膠在處理后變得更加難以去除，并且由于晶圓已經(jīng)被切割，所以側(cè)壁聚合物的去除變得更加復(fù)雜。

為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，Siconnex開發(fā)了一種稱為“切割后清潔”（Post Dicing Clean）的工藝，該工藝可在單個(gè)工藝步驟中有效去除聚合物、光刻膠和殘留物。通過處理放置和固定切割晶圓的整個(gè)框架和膠帶，切割后清潔可有效去除側(cè)壁上的聚合物。

此外，經(jīng)過等離子體處理的光刻膠可以輕松去除，并且可以清除表面的殘留物。

切割后清潔工藝有效地克服了等離子切割相關(guān)的缺點(diǎn)，提供了可持續(xù)且環(huán)保的解決方案。自從Siconnex最初為全自動(dòng)300毫米晶圓廠提供系統(tǒng)以來，用于處理這些框架的技術(shù)已經(jīng)運(yùn)行了好幾年。

△圖3：300mm晶圓批量處理的一致性。

△圖4：鋁刻蝕、阻擋層刻蝕和光刻膠剝離的工藝流程示例。

3卓越的300毫米晶圓工藝

在批量噴涂系統(tǒng)中執(zhí)行的濕法刻蝕和清潔工藝長期以來一直是200毫米晶圓廠的關(guān)鍵。然而，適用于200毫米的方法可能不適用于300毫米的假設(shè)是不正確的。300毫米晶圓工藝所獲得的結(jié)果與200毫米晶圓工藝所獲得的結(jié)果相同。

4percTM工藝的優(yōu)點(diǎn)

金屬損失：

?鋁-銅：<20?

?氮化鈦：<15?

?氧化硅無損失

每個(gè)腔室的吞吐量：

?136wph

?處理時(shí)間：21分鐘

化學(xué)品消耗量：

?DIW：110升

?H2SO4：100ml

?H2O2：700ml

?HF：70ml

優(yōu)點(diǎn)：

?可針對每種聚合物進(jìn)行調(diào)節(jié)

?靈活的參數(shù)調(diào)整

?極低的化學(xué)品使用量

?使用點(diǎn)介質(zhì)使用

?穩(wěn)定的介質(zhì)濃度

?開放的工藝處理時(shí)間

?一次性介質(zhì)

?避免再污染

?高產(chǎn)量

?不需要額外溶劑

?廢物處理簡單

?提供4個(gè)腔室系統(tǒng)

?25W/50W腔體

?可用于2英寸-12英寸晶圓

在濕式工作臺或單晶圓工具中進(jìn)行的傳統(tǒng)濕法工藝已使用多年，但在晶圓內(nèi)均勻性、晶圓間均勻性、批次間均勻性、清潔度和可持續(xù)執(zhí)行方面沒有提供領(lǐng)先的結(jié)果。

Siconnex的BATCHSPRAY?設(shè)備可以顯著提高所有這些方面性能，并滿足更多規(guī)格?？梢栽趩蝹€(gè)系統(tǒng)中執(zhí)行多個(gè)流程，從而無需使用多個(gè)工具。對于復(fù)雜的工藝順序，例如AlSiCu刻蝕，然后進(jìn)行雀斑刻蝕以去除所有剩余的硅晶粒，然后進(jìn)行阻擋層刻蝕以刻蝕Ti、TiN、TiW和W等材料，以及隨后的光刻膠剝離，所有這些都可以在一個(gè)系統(tǒng)中完成。此外，甚至連干法刻蝕工藝（如前面提到的阻擋層刻蝕）也可以被替代并可持續(xù)執(zhí)行。

Siconnex憑借其全自動(dòng)BATCHSPRAY?系統(tǒng)，為濕法工藝提供了領(lǐng)先的結(jié)果，使其成為300mm晶圓領(lǐng)域的理想匹配。Siconnex為可持續(xù)的300mm晶圓制造提供完整的硬件和工藝平臺。通過開發(fā)新的可持續(xù)工藝和提供濕法工藝的尖端成果，Siconnex的安裝量實(shí)現(xiàn)了快速增長。

Siconnex在半導(dǎo)體制造的前沿領(lǐng)域?qū)Ｗ⒂诳沙掷m(xù)發(fā)展和持續(xù)創(chuàng)新。perc?工藝解決了聚合物去除的挑戰(zhàn)，而“切割后清潔”工藝則解決了等離子刻蝕的復(fù)雜性。BATCHSPRAY?技術(shù)為300毫米晶圓廠的濕法工藝提供了卓越的結(jié)果，提高了均勻性、清潔度和可持續(xù)性。Siconnex會(huì)繼續(xù)致力于開發(fā)新的、可持續(xù)的工藝，為該行業(yè)創(chuàng)造更加可持續(xù)和高效的未來。

審核編輯 黃宇