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本文介紹了新興的全化學(xué)晶片清洗技術(shù),研究它們提供更低的水和化學(xué)消耗的能力,提供了每種技術(shù)的工藝應(yīng)用、清潔機(jī)制、工藝效益和考慮因素、環(huán)境、安全和健康(ESH)效益和考慮因素、技術(shù)狀態(tài)和供應(yīng)商信息的可用信息。
將晶片暴露于少量(約1克)無水三氧化硫氣體中,然后自動轉(zhuǎn)移到一個單獨的室中,在那里用去離子水沖洗并甩干(見圖1),三氧化硫室的條件要求溫度通常低于100°C,且環(huán)境干燥,光致抗蝕劑在暴露于三氧化硫期間沒有被去除,而是被化學(xué)改性,一旦磺化,抗蝕劑可溶于水,并在去離子水沖洗過程中被去除,該工具目前是單晶片單元,但可以擴(kuò)展到批處理工具配置。
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圖1
三氧化硫技術(shù)將兩個清洗步驟/工具合二為一,取代了灰化器和用于灰化后殘留物清洗的濕工作臺,一種工具的好處包括在大多數(shù)剝離應(yīng)用中完全消除了等離子體,剝離離子注入光刻膠后減少了污染,減少了占地面積,降低了維護(hù),減少了周期時間,并降低了成本。工藝開發(fā)的重點是可以集成到集群工具中的單晶片旋轉(zhuǎn)處理器,晶片被安裝在晶片旋轉(zhuǎn)器的卡盤上,并被加速到預(yù)定的轉(zhuǎn)速(1000到4000轉(zhuǎn)/分),蝕刻化學(xué)物質(zhì)被分配到旋轉(zhuǎn)晶片的表面上大約1-3分鐘,工藝溫度為45至55℃,過程pH值接近中性,所以旋轉(zhuǎn)蝕刻循環(huán)之后是短暫的去離子水旋轉(zhuǎn)沖洗和旋干循環(huán)。
在下午0點35分和0點18分為150毫米晶圓準(zhǔn)備了150毫米晶圓的氧化后蝕刻和金屬蝕刻后測試結(jié)構(gòu),一組四個測試結(jié)構(gòu)是在臭氧水清洗過程之前的氧等離子體棚,清潔前沒有按壓其他器械包,用HP 拍攝的截面掃描電子顯微鏡(SEM)照片提供了對新工藝清潔和腐蝕性能的初步評估,根據(jù)電子顯微鏡檢查,在某種測試結(jié)構(gòu)中沒有金屬腐蝕的跡象,過程溫度低,接近中性酸鹽,金屬腐蝕可能性降低。
本文通過回顧新清洗的挑戰(zhàn)和工藝標(biāo)準(zhǔn),并對一些新興的清洗技術(shù)進(jìn)行了評述,必須找到具有成本效益的清潔技術(shù),快速、安全、徹底地清除所有污染物,不會對金屬、低k或高k材料造成損壞,并且會使用更少的水和化學(xué)物質(zhì)。