简介sc-l和食人鱼(H2SO4/H2O2)清洁剂多年来一直用于去除颗粒物和有机污染物。虽然SC-1清洁剂(通常与外加的兆频超声波功率一起使用)被认为在颗粒去除方面非常有效,但去除机理仍不清楚。食人鱼清洗是去除重有机污染物的有效方法;然而,食人鱼后的残留物会牢牢粘附在晶片表面,导致颗粒生长。已经进行了一系列实验,以帮助理解这些工艺与硅之间的相互作用
实验
以评估食人鱼清洗后晶片上剩余的硫量,150 mm n型裸硅和热氧化晶片在95°C下用5:1或10:1(氢、硫、氢、氧)食人鱼处理10分钟。在对冲洗过程进行各种修改后,使用飞行时间二次离子质谱(TOF-Sims)和全反射X射线荧光光谱(TXRF)测量残余硫。在清洁和干燥晶圆后,还测量了光斑缺陷随时间的变化。经过食人鱼处理后,晶片显示出颗粒生长。这些分析技术的数据用于评估各种冲洗技术的功效结果与讨论
在SC-1化学品的研究中,清洗效率与稀释或雾度增加时测得的开路电位有关。使用SC-1化学品。图1显示了基于去除硅酸钠颗粒的夹具去除效率。这些实验是在已知影响硅蚀刻的条件下进行的(n型和p型硅<;100>;,有照明)。图2显示了相同数量的雾度增量pyybagg
图1 作为晶片类型和照明条件的函数的LPD去除
图2 作为晶片类型和光照条件的函数的雾度
PyBagg
3ycaneggaabx0yqt7p0432。PNG×图2霾霾值作为晶片类型和照明条件的函数可能与表面粗糙度有关,这是由基质中的优先硅{ 100 }蚀刻所引起的基础介导的。如您所见,导致雾度和蚀刻增加的条件与粒子移动效率的增加无关(见图1)。当在亲晶晶片上使用不含H202的充分稀释的氨溶液时,硅的碱性侵蚀和粗糙度最小化,但颗粒仍然有效去除。当疏水裸硅晶片用稀氨溶液处理时,雾度显著增加。SC-1预清洗步骤产生的薄化学氧化物似乎足以抑制极稀氨性蚀刻中硅表面的碱。这些数据表明,硅的蚀刻不是有效清洁的必要条件。为了了解强声波在颗粒去除中的物理机理,需要建立清洗槽内声压场的预测模型。使用光线追踪法,将计算的一维压力场与测量值进行比较,如图3所示。为了在没有反射的情况下获得力的测量值,实验传感器工作在脉冲模式下,脉冲持续时间约为50微秒。该建模方法与实测值吻合良好,可用于预测各种储罐几何形状下的压力场,最终可用于优化未来工具
过氧化硫酸(食人鱼)冲洗:
食人鱼清洗后,清洗后残留在晶片上的硫污染物将牢固粘附在硅表面。当晶圆暴露在洁净室的空气中时,随着时间的推移,残余的硫会产生颗粒污染。图4所示的食人鱼清洁晶片的TOF-SIMS负离子和正离子图像显示,颗粒由“Sox”和NH4组成。已发现,向食人鱼反洗槽中添加少量的氢氧化物(例如,足以达到pH=10)可以有效降低硫的表面浓度,并减少食人鱼引起的颗粒生长。通过全反射X射线荧光(TXRF)测量的硫浓度如图5所示,用于碱性清洗和去离子水中清洗
图4 TOF-SIMS负(左)和正(右)
图5 碱性和去离子水冲洗后的表面硫浓度
124该模型将允许浴缸制造商根据第一原则
根据食人鱼清洁和冲洗的顺序计算清洁性能,硫会残留在硅片表面。当晶片储存在洁净室环境中时,该残留物形成颗粒物质。TOF-SIMS用于确定这些颗粒为硫酸Hyun。在食人鱼之后,使用碱性冲洗液(例如,pH=10)可以有效降低残余硫浓度,从而随着时间的推移抑制颗粒形成。