新型全化学晶片清洗技术详解

本文介绍了新兴的全化学晶片清洗技术，研究它们提供更低的水和化学消耗的能力，提供了每种技术的工艺应用、清洁机制、工艺效益和考虑因素、环境、安全和健康(ESH)效益和考虑因素、技术状态和供应商信息的可用信息。

将晶片暴露于少量(约1克)无水三氧化硫气体中，然后自动转移到一个单独的室中，在那里用去离子水冲洗并甩干(见图1)，三氧化硫室的条件要求温度通常低于100°C，且环境干燥，光致抗蚀剂在暴露于三氧化硫期间没有被去除，而是被化学改性，一旦磺化，抗蚀剂可溶于水，并在去离子水冲洗过程中被去除，该工具目前是单晶片单元，但可以扩展到批处理工具配置。

三氧化硫技术将两个清洗步骤/工具合二为一，取代了灰化器和用于灰化后残留物清洗的湿工作台，一种工具的好处包括在大多数剥离应用中完全消除了等离子体，剥离离子注入光刻胶后减少了污染，减少了占地面积，降低了维护，减少了周期时间，并降低了成本。工艺开发的重点是可以集成到集群工具中的单晶片旋转处理器，晶片被安装在晶片旋转器的卡盘上，并被加速到预定的转速(1000到4000转/分),蚀刻化学物质被分配到旋转晶片的表面上大约1-3分钟,工艺温度为45至55℃,过程pH值接近中性,所以旋转蚀刻循环之后是短暂的去离子水旋转冲洗和旋干循环。

在下午0点35分和0点18分为150毫米晶圆准备了150毫米晶圆的氧化后蚀刻和金属蚀刻后测试结构，一组四个测试结构是在臭氧水清洗过程之前的氧等离子体棚，清洁前没有按压其他器械包，用HP 拍摄的截面扫描电子显微镜(SEM)照片提供了对新工艺清洁和腐蚀性能的初步评估，根据电子显微镜检查，在某种测试结构中没有金属腐蚀的迹象，过程温度低，接近中性酸盐，金属腐蚀可能性降低。

本文通过回顾新清洗的挑战和工艺标准，并对一些新兴的清洗技术进行了评述，必须找到具有成本效益的清洁技术，快速、安全、彻底地清除所有污染物，不会对金属、低k或高k材料造成损坏，并且会使用更少的水和化学物质。

　　审核编辑：汤梓红