干冰微粒喷射清洗技术_郭新贺

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1、加显工微、、测量测量、与微细加工技术设备与设备ProcessingMicroscope，，MeasuremenMeasurementtandEquipment，Microfabrication&Equipment干冰微粒喷射清洗技术郭新贺，王磊，景玉鹏（中国科学院微电子研究所，北京１０００２９）摘要：简要介绍了随着工艺节点的缩小，传统ＲＣＡ清洗方法在硅片清洗工艺中的局限性和弊端，进而提出了以ＣＯ２为介质的新型干冰微粒喷射清洗方法。从ＣＯ２的物理特性出发，论述了ＣＯ２流经喷枪后形成干冰微粒的机理，并简要分析了干冰微粒喷射技术对颗粒污染物和有机污染物的清洗机理。在此基础上

2、，介绍了自主研发的一台基于干冰微粒喷射技术的半导体清洗设备，对该设备的结构和各部分的作用作了简要介绍，论述了使用该设备对硅片进行清洗的工艺流程。通过对比实验发现，采用压强为８ＭＰａ、纯度为５Ｎ的ＣＯ２作为气源，喷嘴前压强设置为１１ＭＰａ，使用该设备可以达到很好的清洗效果。关键词：ＲＣＡ清洗；硅片清洗；ＣＯ２；干冰微粒喷射；清洗设备中图分类号：ＴＮ３０５．９７文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－４７７６（２０１２）０４－０２５８－０５ＣａｒｂｏｎＤｉｏｘｉｄｅＳｎｏｗＪｅｔＣｌｅａｎｉｎｇＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＧｕｏＸｉｎｈｅ，ＷａｎｇＬｅｉ，ＪｉｎｇＹｕｐｅｎｇ（Ｉｎｓｔ

3、ｉｔｕｔｅｏｆＭｉｃｒｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００２９，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｗｉｔｈｔｈｅｄｒａｓｔｉｃｓｈｒｉｎｋｏｆｔｈｅｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｎｏｄｅ，ｔｈｅｌｉｍｉｔａｔｉｏｎｓａｎｄｓｈｏｒｔｃｏｍｉｎｇｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌＲＣＡｃｌｅａｎｉｎｇｍｅｔｈｏｄｓａｒｅｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｂｒｉｅｆｌｙ，ａｎｄｔｈｅｎｔｈｅｃａｒｂｏｎｄｉ－ｏｘｉｄｅｓｎｏｗｊｅｔｃｌｅａｎｉｎｇａｓａｎｏｖｅｌｃｌｅａｎｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｆｏｒｃｌｅａｎｉｎｇ

4、ｐｒｏｃｅｓｓｉｓｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｐｅｃｉａｌｐｈｙｓｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅ，ｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｏｆｄｒｙｉｃｅｍｉｃｒｏ－ｐａｒｔｉｃｌｅｆｏｒｍａ－ｔｉｏｎａｓｔｈｅｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｐａｓｓｅｓｔｈｒｏｕｇｈａｎｏｒｉｆｉｃｅａｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｓｎｏｗｊｅｔｃｌｅａｎｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｓｆｏｒｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅａｎｄｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｌｕｔａｎｔｓａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｂｒｉｅｆｌｙ．Ｔｈｅｎｔｈｅｓｅｌｆ－ｍａｄｅｓｅｍｉｃｏ

5、ｎｄｕｃｔｏｒｃｌｅａｎｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｓｎｏｗｊｅｔｃｌｅａｎｉｎｇｗａｓｉｎｔｒｏ－ｄｕｃｅｄ，ａｎｄｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔａｎｄｔｈｅｆｕｎｃｔｉｏｎｏｆｅａｃｈｐａｒｔｗｅｒｅｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．Ｂｅｓｉｄｅｓｔｈａｔ，ｔｈｅｐｒｏｃｅｓｓｆｌｏｗｏｆｃｌｅａｎｉｎｇｔｈｅｓｉｌｉｃｏｎｗａｆｅｒｗｉｔｈｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｗａｓｐｒｅｓｅｎｔｅｄ．Ｔｈｅｃｏｎ－ｔｒａｓｔｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｅｑｕｉｐｍｅｎｔｈａｓａｖｅｒｙｇｏｏｄｅｆｆｅｃｔｏｆ

6、ｓｉｌｉｃｏｎｗａｆｅｒｃｌｅａｎｉｎｇｗｈｅｎｔｈｅｇａｓｐｒｅｓｓｕｒｅｏｆｔｈｅｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｓｏｕｒｃｅｉｓ８ＭＰａ，ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｗｉｔｈｔｈｅｐｕｒｉｔｙｏｆ５Ｎｉｓｕｓｅｄａｓｔｈｅｇａｓｓｏｕｒｃｅ，ａｎｄｔｈｅｐｒｅｓｓｕｒｅｐａｒａｍｅｔｅｒｂｅｆｏｒｅｔｈｅｏｒｉｆｉｃｅｉｓｓｅｔｔｏ１１ＭＰａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＲＣＡｃｌｅａｎｉｎｇ；ｓｉｌｉｃｏｎｗａｆｅｒｃｌｅａｎｉｎｇ；ＣＯ２；ｃａｒｂｏｎｄｉｏｘｉｄｅｓｎｏｗｊｅｔ；ｃｌｅａｎｉｎｇｅｑｕｉｐｍｅｎｔＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１６７１－４７７６．２０

7、１２．０４．００９ＥＥＡＣＣ：２５５０Ｅ收稿日期：２０１１－１２－２３基金项目：国家高技术研究发展计划（８６３计划）资助项目（ＹＯＧＺ０２８００３）Ｅ－ｍａｉｌ：ｇｘｈｌｘｎ＠１２６．ｃｏｍ２５８ＭｉｃｒｏｎａｎｏｅｌｅｃｔｒｏｎｉｃＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＶｏｌ．４９Ｎｏ．４Ａｐｒｉｌ２０１２郭新贺等：干冰微粒喷射清洗技术10.000０引言固相超临界在目前的半导体清洗工艺中，湿法化学清洗方7.380临界点液相法仍然占主导地位。化学清洗方法利用ＳＰＭ，aPＳＣＨ和ＤＨＦ等化学溶液，采用溶液浸泡、机械擦/M≈三相点p洗、超声波清洗、兆声波清洗和旋转喷淋等多