《炬丰科技-半导体工艺》通过封闭系统和蒸汽方法清洁晶圆

书籍：《炬丰科技-半导体工艺》
文章：通过封闭系统和蒸汽方法清洁晶圆
编号：JFHL-21-1052
作者：炬丰科技

引言

随着LSI的精细化，晶片的清洗技术越来越重要。晶片清洗技术的一个重要特性是如何在整个过程中去除刨花板或重金属，以及在这个清洗过程本身中抑制刨花板的去除和缺陷的发生。作为晶片的清洗技术，目前也在使用水槽式清洗，用于清洗的药品从钟来看，RCA清洗是主流。
本文为了防止晶片暴露在大气中，使用从清洗到干燥的方法——封闭系统和IPA Vapor的干燥方法，对该gate氧化前的清洗进行可用性确认，同时评估系统作为晶片清洗的性能。

封闭系统

晶片所有药液的处理都是用一组完全封闭的状态进行的。图1(a)是药液处理和纯水引起的LINS时的状态，药液从组的下部进入，向上排出。药液处理过程中，乔上下安装的阀门交叉，以此状态维持一定时间。药液的置换是从下半部向纯水推出的形式，晶片从洗涤丸料到洗涤丸料都不会接触到所有大气。图1(b)处于干燥状态，加热到45℃的IPA的Vapor由万亿上部供应，同时纯的排水(drain)从万亿下部开始，纯数和IPA蒸发(vapor)的界面形成IPA的层宽约1.5厘米。随着这一层IPA穿过晶片表面，晶片表面的纯价值被IPA取代。最后，乔内部被氮气挖走，晶片表面完全干燥。像这样，晶片从清洁开始到干燥结束，不暴露在大气中。

明显地，在传统的清洗方法中，内压很低，一般称为A模式不良的情况发生了很多，但在封闭的房间仪式中，A模式不良得到了改善。传统的自旋吹风机引起的Si表面干燥是由干燥不足引起的水位标记。接下来，对状态良好的样品和次品进行了电子发光分析的年度调查。这种分析手段可以直接观测电流大量流动的地方的热电子的发光，因此可以很好地了解氧化膜不良的情况。可以看出，这种FN电流作为均匀流动在前端形成了均匀的绝缘膜。在不良样品中，以2.2V的低电压局部领先。这表明这部分与周围的氧化膜相比，膜质差，绝缘性变得很小。

图8中显示了由洗涤方法的差异引起的氧化膜TDDB特性的差异。可以看到，如果说发生水位标记的清洗方法，则氧化膜内某些东西的特性劣化会留下影响因素，对TDDB特性产生不利影响。也就是说，水位标记不仅降低了LSI产品，还对可靠性产生了不利影响。
图9显示了以封闭方式改变SC-1的药液比例时的粒子清除能力。样品在苯酰基里康韦片上用喷枪附着粒子，梳理了0.2um以上的东西。传统的这种评价是粒子原，使用了大量的蜡质颗粒，但这种颗粒易于用清洁去除，清洁能力的评价不适合。

接下来，对成为重金属污染的晶片的SC-2世定义的药液比对重金属去除能力进行调查的结果显示在图11中。重金属去除能力没有差异，结果良好。

接着比较了封闭方式和喷雾方式及传统帕特针方式的药液用量。标准的COMS流程，在每月处理6英寸晶片10000页的情况下，在表2中显示药液用量。从这一结果可以看出，封闭方式比传统的重量基准方式低20%，约液体使用量少，但与喷雾方式相比，使用量高。

总结

对新的清洗方法：封闭方式和IPAVapor干燥方法进行了评价。在HF整理处理对氧化最小压力的评价中，很少出现传统的清洗方法引起的干燥不足引起的water-mark。此外，还可以看出，该water-mark还影响了TDDB特性。SC-1的药液比例与传统的清洁不同，NH4OH:H2O2:H2O=1:1:10左右是最佳的。提出了消除SC-2清洗的可能性。另外，我们认为药液使用量与喷雾方式相比，纹理和单行多，需要很多改善。
Closed方式还是新的清洗方法时，在硬件上也有问题，但我们认为以后会成为非常有前途的清洗方式。

标签：IPA,晶圆,晶片,封闭系统,干燥,蒸汽,清洗,方法,药液
来源： https://blog.csdn.net/jfkj2021/article/details/121714544