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概括 ?

? ? ? 研究了一種在氫氟酸和臭氧清洗過程中能有效去除硅片表面細小顆粒的清洗方法。當(dāng)氫氟酸的濃度為0.3體積％或更高時，細顆粒被去除。增加 在臭氧和氫氟酸洗滌步驟之后，證實通過用額外的痕量（0.01體積%）稀氨水洗滌去除了超過99%的細顆粒。這似乎是由于氨水對晶片表面的精細蝕刻作用和防止堿區(qū)再吸附作用的同時作用。另一方面，氫氟酸-臭氧-稀氨水清洗與傳統(tǒng)的SC-1清洗相比，顯示出改善表面微觀粗糙度的趨勢。氫氟酸-臭氧-稀釋氨水清洗是一種即使在室溫下也能有效去除細小顆粒的清洗方法，有望替代現(xiàn)有的使用高溫工藝和過量化學(xué)液體的濕式清洗。

介紹

? ? ? 硅晶片表面在晶片制造過程或用于器件集成的半導(dǎo)體過程中被各種污染物污染。這些污染物是降低半導(dǎo)體器件生產(chǎn)良率的原因。因此，在制造裸硅晶片時，在使用化學(xué)機械拋光（CMP）的鏡面拋光工藝之后，以及在制造半導(dǎo)體器件時會產(chǎn)生大量污染物的單元半導(dǎo)體工藝之后，進行清洗工藝。污染物應(yīng)控制在適當(dāng)?shù)乃?。近來，由于硅晶片的大直徑和設(shè)計規(guī)則的減少，清洗工藝的數(shù)量增加，因此清洗工藝中使用的化學(xué)物質(zhì)的量也在不斷增加。

? ? ? 微粒的 zeta 電位會根據(jù)溶液中的 pH 值而變化。 大多數(shù)微粒在堿性區(qū)域具有(-)電位，因此與晶片表面的靜電排斥作用抑制了粘附，因此，由于靜電引力，微粒很容易粘附在晶片表面。因此，在使用氫氟酸的清潔步驟之后，使晶片表面親水的過程和去除重新吸附的細粒的過程是絕對必要的。本研究使用臭氧水對氫氟酸清洗后的晶圓表面進行親水化處理，去除重新吸附的細小顆粒并防止其他細顆粒的重新吸附，使用少量氨水進行清洗步驟為了去除細小顆粒，進行了提高效率的研究。

結(jié)果和考慮

? ? ??氫氟酸清洗后，硅片呈疏水性，氧化膜幾乎被腐蝕。 由于成為表面，在后續(xù)工序中容易附著微粒，附著的微粒難以去除。因此，需要在晶片表面形成氧化膜以穩(wěn)定表面。本實驗中，在氫氟酸（1vol%）清洗后，進行臭氧水清洗步驟，在晶片表面形成氧化膜。無花果。圖1顯示了在氫氟酸清洗后的臭氧水清洗步驟中根據(jù)超聲波的有無去除細顆粒的效率。洗滌順序按照臭氧水洗滌步驟、稀氫氟酸洗滌步驟、臭氧水洗滌步驟和干燥步驟的順序進行。在臭氧水洗步驟中應(yīng)用超聲波，將細顆粒去除效率提高20%以上。使用臭氧水不使用超聲波清洗時，去除細顆粒的效率為 78.7%（2127 個顆粒；> 0.12 μm），使用超聲波清洗時去除細顆粒的效率為 98%（200 個顆粒；> 0.12 μm。），清洗效率為顯著增加。

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使用清洗方法的硅晶片表面的微觀粗糙度和 AFM 圖像

結(jié)論

? ? ? 在臭氧和氫氟酸清洗過程中有效去除硅片上的細小顆粒 研究了可以去除的方法。研究結(jié)果表明，首先，在用氫氟酸洗滌后使用臭氧的洗滌步驟中，對臭氧水施加超聲波，可以提高去除細小顆粒的效率。在臭氧和氫氟酸清洗后加入，進一步提高清洗效率，提高細顆粒去除效率，晶片表面粗糙度也不同于臭氧和氫氟酸清洗。

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