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摘要
? ? ? 在濕化學(xué)加工中，制造需要表面清潔度和表面光滑度[1]。有必要完美地控制所有工藝參數(shù)，特別是對于常見的清潔技術(shù)RCA clean (SC-1和SC-2) [2]。本文討論了表面處理參數(shù)的特點(diǎn)及其影響。硅技術(shù)中RCA濕化學(xué)處理的特性基于SC-1和QDR的處理時間、溫度、濃度和兆頻超聲波功率。提出了一種通過增加濕法清洗化學(xué)過程的變量來改進(jìn)晶片表面制備的方法。
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介紹
? ? ??對SC-1和QDR的加工時間、溫度、濃度和兆頻超聲波功率的影響進(jìn)行了廣泛的研究。這些研究表明，對顆粒去除效率影響最大的主要因素是兆頻超聲波功率，其次是溫度和濃度，SC-2的影響較小.在濕式臺式處理機(jī)中進(jìn)行了一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)。本文將提出一種晶片表面制備RCA配方，該配方基于適合SC-1和QDR以及SC-1溫度的兆頻超聲波功率，具有最佳的粒子去除效率。
實(shí)驗(yàn)
? ? ? 通過在氫氟酸浴中和在帶有旋轉(zhuǎn)干燥干燥器的抗蝕工具類型中處理晶片，晶片被有意地預(yù)污染。HF會使晶圓表面變成疏水性，排斥水，容易吸引顆粒。典型的污染從100–2000個粒子不等，粒子閾值為0.13和0.16 Pm。由于前處理很大程度上取決于初始計(jì)數(shù)和晶圓的初始條件(污染前的清洗)，晶圓是針對每個DOE條件隨機(jī)選擇的。對污染晶片的所有實(shí)驗(yàn)都是在同一批次的樣品上進(jìn)行的。?
三個晶片被用于槽1、25和50，中間有虛擬氧化物涂覆和蝕刻的晶片，以模擬實(shí)際生產(chǎn)條件并提供具有挑戰(zhàn)性的污染水平，因?yàn)樘摂M晶片包含可能轉(zhuǎn)移到裸硅晶片的蝕刻副產(chǎn)物。使用SP1，一種基于激光的粒子計(jì)數(shù)器來檢測粒子水平，來獲取前后掃描數(shù)據(jù)。SP1繪制了一張霧霾地圖。霧度是暗場檢查過程中激光散射產(chǎn)生的低頻信號，可以反映晶圓加工引起的表面均勻性或粗糙度的微小變化。將使用JMP軟件通過可變性圖表進(jìn)一步分析數(shù)據(jù)，以確定顆粒去除效率的重要因素。
? ? ? 結(jié)果表明，與SC-2工藝相比，0.06um及以上的顆粒具有更高的顆粒去除效率。對于0.13um及以上的顆粒，顆粒去除效率無顯著差異。當(dāng)溶液的pH減小時，粒子和襯底之間的zeta電勢增加。因此，在SC-2工藝條件下，顆粒在酸化學(xué)中的再沉積會降低顆粒的去除效率。SC-1清洗后的SC-2清洗并不是一個理想的工藝順序。但是，SC-2化學(xué)物質(zhì)對于去除產(chǎn)生的金屬污染是有用的。在對金屬污染沒有影響的過程中，需要跳過SC-2清洗。
表 1
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?結(jié)論
以SC-1化學(xué)為主的兆頻超聲波能量獲得了優(yōu)異的PRE。兆頻超聲波能量和化學(xué)稀釋有助于在不增加表面粗糙度的情況下去除顆粒。聲能可以用來平衡SC-1化學(xué)的低濃度和較短的處理時間。根據(jù)統(tǒng)計(jì)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)，在這些實(shí)驗(yàn)中觀察到SC-1溫度是使用SC-1型化學(xué)去除顆粒的第二個主要因素。浴溫也有助于改變功率對SC-1稀釋和短加工時間去除顆粒的影響.消除SC-2工藝也改善了PRE。這大大減少了化學(xué)品的消耗，同時提供了下一代集成器件所需的先進(jìn)工藝結(jié)果。這一發(fā)展的主要成就是用高溫、短浸泡時間和適當(dāng)?shù)恼最l超聲波功率稀釋SC-1來優(yōu)化預(yù)濃縮。對于半導(dǎo)體制造商來說，使用大量稀釋的化學(xué)物質(zhì)具有顯著的成本節(jié)約效果?；瘜W(xué)品用量的減少也降低了廢水處理的要求，從而形成了一種環(huán)保的制造模式。
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