半導(dǎo)體制造工藝第3章清洗工藝(編輯修改稿)
2025-03-19 04:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 的催化作用增加了 Cu的沉積，而大量的氯化物離子添加后形成可溶性的高亞銅氯化物合成體抑制了銅離子的沉積。優(yōu)化的 HF/HCl混合物可有效預(yù)防溶液中金屬外鍍，增長(zhǎng)溶液使用時(shí)間。第三步是使用最佳的臭氧化混合物，如氯化氘及臭氧，可在較低 pH環(huán)境下使硅表面產(chǎn)生親水性，以保證干燥時(shí)不產(chǎn)生干燥斑點(diǎn)或水印，同時(shí)避免金屬污染的再次發(fā)生。在最后沖洗過(guò)程中增加了HNO3的濃度可減少表面 Ca的污染。 表 3?4 IMEC清洗法與 RCA清洗法的比較 清洗方法概況 單晶圓清洗 隨著器件工藝技術(shù)的關(guān)鍵尺寸不斷縮小，以及新材料的引入，使得前道制程 (FEOL)中表面處理更為重要。關(guān)鍵尺寸縮小使得清洗的工藝窗口變窄，要滿(mǎn)足清洗效率并同時(shí)做到盡量少的表面刻損和結(jié)構(gòu)損壞變得十分不容易。以上這些傳統(tǒng)的批式處理方法已經(jīng)越來(lái)越無(wú)法適應(yīng)濕式清洗的實(shí)際應(yīng)用，制造工藝過(guò)程需要其他新型清洗步驟，從而確保重要的器件規(guī)格、性能以及可靠性不因污染物的影響而大打折扣。此外，批式濕式處理無(wú)法滿(mǎn)足如快速熱處理 (RTP)等工藝的關(guān)鍵擴(kuò)散技術(shù)和 CVD技術(shù)。因此，業(yè)內(nèi)正逐步傾向于使用單晶圓濕式清洗處理技術(shù)，以降低重要的清洗過(guò)程中交叉污染的風(fēng)險(xiǎn)，從而提高產(chǎn)品成品率以及降低成本。單晶圓清洗技術(shù)處理也更適于向銅和低 k值電介質(zhì)等新型材料過(guò)渡?！∏逑捶椒ǜ艣r 干法清洗 所謂干法清洗是相對(duì)濕法化學(xué)清洗而言的，一般指不采用溶液的清洗技術(shù)。根據(jù)徹底采用溶液的程度，分為 “全干法 ”和 “半干法 ”清洗。目前常用的干法清洗方法有等離子體清洗、氣相清洗技術(shù)等。等離子體清洗屬于全干法清洗，而氣相清洗屬于半干法清洗。干法清洗的優(yōu)點(diǎn)在于清洗后無(wú)廢液，可以有選擇性地進(jìn)行芯片的局部清洗工序。在 VLSI制備過(guò)程中，面對(duì)晶圓尺寸的不斷擴(kuò)大與芯片關(guān)鍵圖形尺寸的不斷減小，以等離子清洗技術(shù)為主的干法清洗技術(shù)，以它少輻射易控制的優(yōu)點(diǎn)正在逐步成為濕法清洗的主要替代方法?！∏逑捶椒ǜ艣r圖 32 等離子清洗機(jī)的工作原理圖及清洗過(guò)程 清洗方法概況1)被清洗的工件送入真空艙并加以固定，啟動(dòng)運(yùn)行裝置，開(kāi)始排氣，使真空艙的真空程度達(dá)到 10Pa左右的標(biāo)準(zhǔn)真空度。2)向真空艙引入等離子清洗用的氣體，并使其壓力保持在 100Pa。3)在真空艙內(nèi)的電極與接地裝置之間施加高頻電壓，使氣體被擊穿，并通過(guò)輝光放電而發(fā)生離子化并產(chǎn)生等離子體。4)清洗完畢后切斷高頻電壓，并將氣體及汽化的污垢排出，同時(shí)向真空艙內(nèi)鼓入空氣，并使氣壓升至一個(gè)大氣壓?！〕Ｓ们逑丛O(shè)備 —— 超聲波清洗設(shè)備圖 33 全自動(dòng)硅片超聲波清洗機(jī) 超聲波清洗原理 常用清洗設(shè)備 —— 超聲波清洗設(shè)備 超聲波在本質(zhì)上和聲波是一樣的，都是機(jī)械振動(dòng)在彈性介質(zhì)中的傳播過(guò)程，超聲波和聲波的區(qū)別僅在于頻率范圍的不同。聲波是指人耳能聽(tīng)到的聲音，一般認(rèn)為聲波的頻率在 20～ 20230Hz范圍內(nèi)，而振動(dòng)頻率超過(guò) 20kHz以上的聲波則稱(chēng)為超聲波，用于清洗的超聲波所采用的頻率為，超聲波由于頻率高、波長(zhǎng)短，因而傳播的方向性好、穿透能力強(qiáng)，這也就是為什么設(shè)計(jì)制
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