学习微电子工艺中硅衬底的清洗技术

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1、维普资讯http://www.cqvip.com诲遵清洗世界Cl2006，22(2)：29—33eaningWorld微电子工艺中硅衬底的清洗技术张远祥刘玉岭袁育杰(河北工业大学微电子所，天津30ol30)摘要：通过研究硅片表面颗粒的吸附原理，提出了优先吸附模型，并提出改进SC一1的配方，不仅能去除颗粒，而且能有效去除有机物。介绍一些操作方法更加简单、去除更加彻底以及更加环保的清洗新技术。通过分析微电子技术的发展要求，指出今后硅片清洗工艺的发展趋势。关键词：硅片；表面活性荆；微粗糙度；腐蚀；臭氧中图分类号：TN405文献标识码：AC

2、leaningtechnologyforsiliconsubstrateinmicroelectronicsZHANGYuanxiang，LIUYuling，YUANYufie(InstituteofMicmelectmnics，HebeiUniversityofTechnology，Ti卸jin300130)Abstract：ThepriorityforabsorptionmodelsandtheimprovedprescriptionofSC——1wereproposedthroughresearchingtheprincipl

3、eoftheabsorptionofparticlesonthesiliconwafersurface．TheimprovedSC—-1Canremovenotonlytheparticlesbutalsotheorganicsubstanceeffectively．Somenewsiliconwafercleaningtechnologieswitheasieroperateing，mOlE：completelyremovalandwellenvironmentalprotectionweregiven．Thisarticlede

4、monstratesthedevelopmenttrendofthetechnologyofsiliconwafercleaninginthefuturethroughanalyzingthedemandforthedevelopmentofmicmelectronicstechnology．Keywords：siliconwafer；surfactant；RMS；etching；03在超大规模集成电路制造过程中，成长薄膜、扩底片上吸附物不多于500个／m2x0．12pan，金属污散、光刻、刻蚀等各个工艺过程要经过80多次清洗。染小

5、于10帕atonr／cm2。此外，微电子技术发展到今微电子清洗是清洗过程中对环境、试剂、清洗参数要天，仅仅除去硅片表面上的沾污已不再是最终的要求最高的清洗l1j，它的清洗方法与技术及其清洗机求，在清洗过程中造成的硅片表面化学态、氧化膜厚理均可提升和带动其他行业的清洗。由于ULSI集度、表面粗糙度等已成为同样重要的参数【。目前，成度的迅速提高和器件尺寸的减小，对于硅片表面由于清洗不佳引起的器件失效已超过集成电路制造沾污的要求更加严格[，ULSI：1二艺要求在提供的衬中总损失的一半。通常硅片表面的污染物主要为颗收稿日期：2005一l1—

6、23基金项目：天津市重点自然科学基金(O438O12l1)作者简介：张远祥(1978一)，男，江西省南康市人，在读硕士，主要研究超大规模集成电路工艺中硅衬底材料的清洗。维普资讯http://www.cqvip.com·30·清洗世界第2期粒、金属离子以及有机物(如图1所示)键化学活性高，处f稳定状态，极易与周同的分子粗糙部分或原子结合起来，这就是所滑的“吸附”。被吸附的原子杂质粒子并是固定不动的，而是在其平衡位置附近不停地振动着，其【}l⋯些被吸附的杂质粒子由于夺}i1=获得较大的动能而脱离硅片表面，重新回到周围介质中去，这种现象称

7、为“解吸”。与此同时，在介质图1硅片表面污染物示意图的另一些粒了又会存硅片表而萤新被吸附。在一般1SC—l的原理分析以及改进方案情况下，硅片表面层所吸附的杂质粒子处于动态平衡状态。吸附可分为物理吸附和化学吸附。这两种1．1SC一1清洗液的去除机理u及附在许多性质上都有明显的差别，主要在于吸附硅片表面的颗粒玄除主耍州SC一1清洗液(APM)清洗，SC—lINOH+H202+H20组成．．由力的产生形式和大小的不『丌]对于物理吸附，其吸附力来自于[古1体和被吸附分子问得范得瓦斯引力，于H2()2的作用，硅片表而有·层自然氧化膜(si02

8、)呈亲水性，硅片表和粒子之间可用清洗液浸透。而化学吸附则是靠化学键力结合，这种成键的力在由于硅片表面的白然氧化层与硅片表面的硅被一定情况F是共价键力，但也或多或少地混合着离NOH腐蚀，因此附着在硅片表面的颗粒便溶入清子的相互作用力。化