簡(jiǎn)介sc-l和食人魚(H2SO4/H2O2)清潔劑多年來(lái)一直用于去除顆粒物和有機(jī)污染物。雖然SC-1清潔劑(通常與外加的兆頻超聲波功率一起使用)被認(rèn)為在顆粒去除方面非常有效,但去除機(jī)理仍不清楚。食人魚清洗是去除重有機(jī)污染物的有效方法;然而,食人魚后的殘留物會(huì)牢牢粘附在晶片表面,導(dǎo)致顆粒生長(zhǎng)。已經(jīng)進(jìn)行了一系列實(shí)驗(yàn),以幫助理解這些工藝與硅之間的相互作用
實(shí)驗(yàn)
以評(píng)估食人魚清洗后晶片上剩余的硫量,150 mm n型裸硅和熱氧化晶片在95°C下用5:1或10:1(氫、硫、氫、氧)食人魚處理10分鐘。在對(duì)沖洗過(guò)程進(jìn)行各種修改后,使用飛行時(shí)間二次離子質(zhì)譜(TOF-Sims)和全反射X射線熒光光譜(TXRF)測(cè)量殘余硫。在清潔和干燥晶圓后,還測(cè)量了光斑缺陷隨時(shí)間的變化。經(jīng)過(guò)食人魚處理后,晶片顯示出顆粒生長(zhǎng)。這些分析技術(shù)的數(shù)據(jù)用于評(píng)估各種沖洗技術(shù)的功效結(jié)果與討論
在SC-1化學(xué)品的研究中,清洗效率與稀釋或霧度增加時(shí)測(cè)得的開路電位有關(guān)。使用SC-1化學(xué)品。圖1顯示了基于去除硅酸鈉顆粒的夾具去除效率。這些實(shí)驗(yàn)是在已知影響硅蝕刻的條件下進(jìn)行的(n型和p型硅<;100>;,有照明)。圖2顯示了相同數(shù)量的霧度增量pyybagg
圖1 作為晶片類型和照明條件的函數(shù)的LPD去除
圖2 作為晶片類型和光照條件的函數(shù)的霧度
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3ycaneggaabx0yqt7p0432。PNG×圖2霾霾值作為晶片類型和照明條件的函數(shù)可能與表面粗糙度有關(guān),這是由基質(zhì)中的優(yōu)先硅{ 100 }蝕刻所引起的基礎(chǔ)介導(dǎo)的。如您所見,導(dǎo)致霧度和蝕刻增加的條件與粒子移動(dòng)效率的增加無(wú)關(guān)(見圖1)。當(dāng)在親晶晶片上使用不含H202的充分稀釋的氨溶液時(shí),硅的堿性侵蝕和粗糙度最小化,但顆粒仍然有效去除。當(dāng)疏水裸硅晶片用稀氨溶液處理時(shí),霧度顯著增加。SC-1預(yù)清洗步驟產(chǎn)生的薄化學(xué)氧化物似乎足以抑制極稀氨性蝕刻中硅表面的堿。這些數(shù)據(jù)表明,硅的蝕刻不是有效清潔的必要條件。為了了解強(qiáng)聲波在顆粒去除中的物理機(jī)理,需要建立清洗槽內(nèi)聲壓場(chǎng)的預(yù)測(cè)模型。使用光線追蹤法,將計(jì)算的一維壓力場(chǎng)與測(cè)量值進(jìn)行比較,如圖3所示。為了在沒有反射的情況下獲得力的測(cè)量值,實(shí)驗(yàn)傳感器工作在脈沖模式下,脈沖持續(xù)時(shí)間約為50微秒。該建模方法與實(shí)測(cè)值吻合良好,可用于預(yù)測(cè)各種儲(chǔ)罐幾何形狀下的壓力場(chǎng),最終可用于優(yōu)化未來(lái)工具
過(guò)氧化硫酸(食人魚)沖洗:
食人魚清洗后,清洗后殘留在晶片上的硫污染物將牢固粘附在硅表面。當(dāng)晶圓暴露在潔凈室的空氣中時(shí),隨著時(shí)間的推移,殘余的硫會(huì)產(chǎn)生顆粒污染。圖4所示的食人魚清潔晶片的TOF-SIMS負(fù)離子和正離子圖像顯示,顆粒由“Sox”和NH4組成。已發(fā)現(xiàn),向食人魚反洗槽中添加少量的氫氧化物(例如,足以達(dá)到pH=10)可以有效降低硫的表面濃度,并減少食人魚引起的顆粒生長(zhǎng)。通過(guò)全反射X射線熒光(TXRF)測(cè)量的硫濃度如圖5所示,用于堿性清洗和去離子水中清洗
圖4 TOF-SIMS負(fù)(左)和正(右)
圖5 堿性和去離子水沖洗后的表面硫濃度
124該模型將允許浴缸制造商根據(jù)第一原則
根據(jù)食人魚清潔和沖洗的順序計(jì)算清潔性能,硫會(huì)殘留在硅片表面。當(dāng)晶片儲(chǔ)存在潔凈室環(huán)境中時(shí),該殘留物形成顆粒物質(zhì)。TOF-SIMS用于確定這些顆粒為硫酸Hyun。在食人魚之后,使用堿性沖洗液(例如,pH=10)可以有效降低殘余硫濃度,從而隨著時(shí)間的推移抑制顆粒形成。