濕臺(tái)清洗中顆粒去除的新概念

摘要

對(duì)于亞微米或深亞微米 ULSI 的制造，完全抑制在硅晶片表面產(chǎn)生的顆粒和污染非常重要。清潔需求的傳統(tǒng)概念是使用化學(xué)成分（APM、氨和過氧化氫混合物）發(fā)揮主要作用。不幸的是，SC-1 (APM) 對(duì)表面損傷有負(fù)面影響。近年來，它已被修改為加入更稀的溶液，以減少由氫氧化銨引起的表面微觀粗糙度。在本文中，提出了一種新思路，即使用去離子水快速傾倒沖洗 (QDR) 模式從對(duì)話設(shè)置轉(zhuǎn)變?yōu)楦倪M(jìn)模式。使用 DIW 進(jìn)行修改的修改配方可以在加工過程中完全去除顆粒。

介紹

隨著半導(dǎo)體器件特征尺寸的不斷縮小。需要了解顆粒去除機(jī)制并認(rèn)識(shí)到其優(yōu)點(diǎn)和局限性。在本文中，一些粒子去除模型被修改為能夠去除軟粒子變形。研究了改進(jìn)的 RCA 晶片清洗，使用/不使用兆聲波能量增強(qiáng)和各種沖洗技術(shù)，用于深亞微米半導(dǎo)體器件制造。

對(duì)濕法清潔的需求，提出用于半導(dǎo)體工藝的無顆粒基板變得越來越重要。隨著半導(dǎo)體器件的縮小，硅和二氧化硅襯底對(duì)污染的敏感性增加。特別是在亞微米和深亞微米超微集成電路的制造過程中，基板的表面微結(jié)構(gòu)和表面清潔度將增加其對(duì)器件性能和可靠性至關(guān)重要的重要性。本文還介紹了一項(xiàng)綜合研究，使用表面分析和檢測技術(shù)來測試各種清潔配方下的顆粒去除率，包括 (1) Mega-sonic-on 和 (2) 快速轉(zhuǎn)儲(chǔ)沖洗 (QDR) 模型。

背景

隨著半導(dǎo)體器件按比例縮小，超清潔表面變得更加重要。在器件制造中，傳統(tǒng)的 RCA 清洗工藝和稍微改變的工藝在過去的三年中一直在使用. 對(duì)用于半導(dǎo)體加工的清潔、無顆粒基板的需求變得越來越重要。隨著器件尺寸的減小，硅和二氧化硅襯底對(duì)污染的敏感性增加。

實(shí)驗(yàn)

使用 8 英寸 Si (100) P 型外延晶片作為基板進(jìn)行顆粒去除效率實(shí)驗(yàn)。對(duì)于有意的顆粒污染，裸硅晶片通過覆蓋厚的氧化晶片（> 1000A) 并浸入 HF 溶液中。帶有落下粒子的 C/W 的詳細(xì)過程如圖 1 所示。

兆聲波輸出功率從 150 瓦到 600 瓦不等，分為五個(gè)級(jí)別。眾所周知，兆聲波可以安全地去除顆粒。圖 6 顯示，當(dāng)兆聲波輸出功率增加時(shí)，顆粒去除率也在增加。正如 Heui-Gyun Ahn、Sang-Young Kim 和 Jeng-Gun Lee 報(bào)道的那樣 兆聲波束平行于晶片表面。圖案化晶圓清洗可以模擬為晶圓表面的質(zhì)量轉(zhuǎn)移。一般情況下，開啟兆聲功率可以提高顆粒去除率，在各種輸出功率下提高6~28%左右。尤其是在去除顆粒時(shí)實(shí)施的兆聲功率輸出將在450W的兆聲功率下具有最佳條件。

結(jié)論

這與對(duì)話配方（模式 A）有一些不同，包括：(i) 增加了 10 秒的空閑時(shí)間和 (2) 使用冷 DIW。修改后的配方比去除粒子的對(duì)話配方更有效。使用改進(jìn)的 QDR 模式 B 配方，PRE（顆粒去除率效率）超過 94%。

　　審核編輯：湯梓紅