書籍：《炬豐科技-半導(dǎo)體工藝》

文章：臭氧的新型光刻膠剝離技術(shù)

編號：JFKJ-21-487

作者：炬豐科技

摘要

? 作者開發(fā)了一種新工藝，可替代過氧化硫混合物 (SPM) 清洗硅晶片。這個過程，即蒸汽臭氧剝離 (VOS)，使用臭氧和汽化水，顯著減少對環(huán)境、健康和安全的任何影響。該工藝比臭氧水浸泡更有效，因為可以同時使用高濃度臭氧氣體和高溫水。此外，該過程使用高反應(yīng)性 OH* 自由基物質(zhì)。與使用臭氧的其他技術(shù)相比，VOS 工藝能夠以更高的速率剝離光刻膠?？梢詣冸x離子注入光刻膠和蝕刻光刻膠。VOS 在電氣可靠性測試中已證明其性能與 SPM 相當(dāng)。

關(guān)鍵詞—臭氧、光刻膠去除、晶圓清洗。

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簡介

? 作為 RCA 清潔的更環(huán)保的替代品，功能水最近得到了研究。特別是，使用臭氧和水去除有機污染物引起了人們的興趣。然而，在室溫和大氣壓下，典型的臭氧水發(fā)生器只能在水中產(chǎn)生約 10-30 ppm 的臭氧。在這種條件下，光刻膠去除速率僅限于 100 nm/min，不足以替代過氧化硫混合物 (SPM)。我們的目標(biāo)是使用臭氧和水實現(xiàn)更高的光刻膠去除率。在本文中，我們報告了我們的開發(fā)方法、開發(fā)的技術(shù)及其與 SPM 的比較。

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Vos機制

? VOS 中高濃度的 O 和 OH* 是其高光刻膠去除效率的原因。VOS 機制不同于 (a) 和 (b) 中所示的臭氧灰化情況，其中光刻膠通過轉(zhuǎn)化為氣態(tài) CO 來去除。如圖 9 所示，在 VOS 和臭氧灰化器之間，以 2000 nm/min 的光刻膠去除速率比較了晶圓上的氧化物生成厚度。晶圓在浸入 HF 后進行處理，以去除任何天然氧化物。橢偏儀用于氧化物厚度測量。VOS 的氧化物生長速率低于臭氧灰化器的氧化物生長速率。這表明 VOS 過程中 O* 的產(chǎn)生很小。如果 VOS 工藝只使用 O* 去除光刻膠，VOS 的去除率將小于 Ozone Asher。但是去除率是一樣的。無花果。圖 10 比較了在臭氧發(fā)生器中使用和不使用 N（用于增強臭氧供給，N 流速為 80 毫升/分鐘）的不同光刻膠類型的剝離速率。當(dāng)使用 N 時，VOS 過程后蒸汽的 pH 值降至約 2，在這種情況下無法形成 OH物質(zhì)。消除 N 從而允許形成 OH*，導(dǎo)致剝離速率增加。

結(jié)論

? 新開發(fā)的 VOS 是一種 EHS 兼容光刻膠剝離技術(shù)。氣態(tài) O 和汽化水分別被引入一個略微加壓的腔室，以將包括 OH* 自由基在內(nèi)的反應(yīng)物直接帶到晶片表面。因此，與臭氧水剝離系統(tǒng)相比，VOS 能夠更快、更有效地剝離植入和未植入的光刻膠。通過 VOS 去除光刻膠和聚合物已經(jīng)在柵極蝕刻后的晶圓上得到了證明，并且在柵極形成之前清潔的晶圓上已經(jīng)證明了與 SPM 等效的電氣性能。

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