2006年8月10日,上海龙东商务酒店,由《半导体国际》主办的第三届晶圆清洗技术研讨会在此圆满结束,与会者包括国际知名设备材料供应商和中国本土主要晶圆制造商的专家、经理人和工程师,通过对研发过程和实际生产中晶圆表面处理方案的分析,共同探讨了现金主流清洗技术的应用和发展方向……

　　精彩花絮

　　表面预处理技术的蓝图及挑战
　　ITRS ,FSI International　Jeffery W. Butterbaugh

　　■  过去,表面预处理受到污染物移除的限制;今天在不断创新以缩放比例的制造环境中,表面预处理在器件结构和性能上扮演更为重要的角色。
　　■  湿法处理的要求：更高的选择比、刻蚀均匀性和刻蚀精度。
　　■  结技术发展需要新的湿法刻蚀化学试剂
　　■  结合新材料和新结构来达到芯片尺寸等比缩小,集成这些新材料和新结构需要先进的湿法处理技术和表面预处理能力。

　　■  全湿法、无灰化的光阻去除技术对于IC制造商降低工厂资本成本和缩短产品成熟周期有明显的作用。
　　■  减少材料损失和表面破坏是无灰化光阻去除技术的动机。
　　■  通过在一批溅射工具中创造更高温度的Piranha工艺获得高的植入光阻（>1x1016 ions/cm2 PLAD）去除。
　　■  采用全湿法、无灰化光阻去除技术,成本效益得到实施,层循环时间缩短至少3%。

　　■  WSix广泛应用于VLSI制造,主要用来降低gate poly与金属线间的电阻。 WSix和gate poly的连接很重要。WSix淀积预清洗工艺在改善质量方面扮演了极重要的角色。
　　■  利用SEM查看典型缺陷,WSix和gate poly界面处有极小微粒,尺寸<0.1um,在WSix淀积前极难被检测出来。
　　■  VHF清洗能增强H₃PO₄结晶的成形,且不会被去除;通过预清洗,成品率得到改善。

　　■  ITRS公布半导体发展趋势,逻辑器件、存储器件的发展对材料提出了新的要求。
　　■  器件结构几何尺寸的收缩要求更严密的CD尺寸控制。
　　■  成功的抗蚀剂和刻蚀残渣去除机必须满足大批量IC制造环境中可接受的3个条件:(1)与灵敏低K介质材料的兼容性;(2)去除抗蚀剂和刻蚀残渣;(3)与基质金属包括铜、钴、钨等金属的兼容性。

　　■  随着CD尺寸的缩小和晶圆面积的增大,过滤面临着进退两难的局面。
　　■  区域薄膜过滤器对流量和粒子保持力的改善。
　　■  QuickChange ATM 过滤器优于ATX过滤器的地方。
　　■  气泡法检测薄膜过滤器

　　■  影响后刻蚀残渣的因素：刻蚀/灰化气体化学试剂和化学定量关系;等离子能量、浓度和方向性;器件膜堆叠;几何特征、尺寸和器件密度
　　■  螯合配合基优化铜/低K介质系统;通过化学反应分解残渣。
　　■  随着CD尺寸的减小,多孔低K介质薄膜遇到了更大的挑战,对清洗技术也有更多的要求。

　　■  Marangoni流体是由于液体表面张力引起的流动。液体从低表面张力处向高表面张力处流动。
　　■  Desica Marangoni dryer在后CMP清洗工艺中去除晶圆表面水迹,可以防止芯片内电结构因潮湿而受到腐蚀等。
　　■  金属氟化物残渣直接影响金属硬掩模;后刻蚀/灰化残渣导致通孔和金属线互连的断开;AQ清洗方案可帮助解决问题。

　　■  半导体器件尺寸越来越小,  对清洗技术要求更高;对单晶圆清洗技术未来在全球半导体制造业的应用做出展望。

　　■  深槽式DRAM中光阻残留带来很大的麻烦,需要去除深槽内残留的光阻。
　　■  研究发现H₂SO₅溶液的浓度直接影响到光阻去除的效果;其浓度在空置时迅速降低。而H₂SO₄的初始温度较低,需要更多的时间达到工艺温度（125℃）,这导致了H₂SO₅初始浓度衰减。
　　■  采用永久性纠正措施（PCA）,通过加入time spiking 、保持H2SO4初始温度和增加一个光阻去除工艺,达到了很好的效果。

　　■  即将来临的晶圆清洗作为芯片制造的起始工艺,对于生产先进的半导体器件至关重要。晶圆清洗去除污染物,为随后的淀积和离子植入进行表面预处理。
　　■  清洗技术向先进的单晶圆清洗迈进,需要更新的工艺考虑。
　　■  可以在高产、短工艺时间内实现超低污染微粒和低的DWO Haze值;化学清洗剂浓度对DWO Haze值产生影响。

　　■  半导体发展过程中有7种光阻清洗液,有溶剂式/氨基化合物式/氟化物式等。
　　■  金属腐蚀是对清洗工艺来说难以解决的挑战性问题,为此需要开发新的清洗液,来实现金属腐蚀的可控制性。
　　■  在碱性条件下,金属腐蚀难以控制;在弱酸性条件下,可以形成钝化层。通过有效的化学添加剂,可以较好的控制金属腐蚀速率。