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摘要

? ? ? 我們?cè)u(píng)估了單晶片氣溶膠噴霧和兆聲波清潔工具的損傷產(chǎn)生和顆粒去除之間的權(quán)衡。這是通過(guò)計(jì)算 30 nm 二氧化硅的局部顆粒去除率和 ~ 20 nm 寬非晶硅線的局部損傷通量來(lái)完成的。對(duì)于氣溶膠清潔觀察到的清潔和損壞不均勻性是由于對(duì)噴嘴的暴露時(shí)間不同。兆聲波清洗的不均勻性是由于對(duì)棒的不同暴露時(shí)間以及跨晶片的非等效聲能傳輸。此外，兩種技術(shù)的等效損傷產(chǎn)生的清潔程度顯示為可比的，但與此處使用的實(shí)驗(yàn)條件的規(guī)范相去甚遠(yuǎn)。

介紹

? ? ? 物理清潔方法，如氣溶膠噴霧和兆聲波清潔目前用于生產(chǎn)線清潔應(yīng)用的前端和后端，并在顆粒去除方面顯示出令人鼓舞的結(jié)果 。然而，如果沒(méi)有對(duì)圖案化基板的平行損傷評(píng)估，就不可能在不同的清潔技術(shù)之間進(jìn)行合理的比較。按照半導(dǎo)體器件的 ITRS 路線圖，到 2010 年，粒子檢測(cè)限制和柵極長(zhǎng)度應(yīng)為 18 nm。在這項(xiàng)工作中，我們?cè)诰哂刑魬?zhàn)性的實(shí)驗(yàn)條件下研究所需的清潔操作和不希望的損壞生成之間的權(quán)衡：30 nm 二氧化硅粒子和線寬為 20 ± 3 nm 的非晶硅線。

實(shí)驗(yàn)

? ? ? 使用 300 毫米直徑的 Si (100) p 型晶片，其位置平坦度 < 0.40 μm，用于控制旋轉(zhuǎn)污染，其中包含 30 納米二氧化硅顆粒（來(lái)自羅門(mén)哈斯的 Klebosol STS-2 膠體二氧化硅漿料）。將原始二氧化硅溶液稀釋至 3x10-4 wt%，以便在受控污染后獲得 1-5 ppm 范圍內(nèi)的霧度值。霧度檢查是使用 KLA Tencor SP2UV 工具完成的。在受控污染之前和之后以及清潔之后測(cè)量霧度。顆粒去除結(jié)果

損傷生成結(jié)果

? ? ? 對(duì)非常脆弱的 a-Si 線上由于噴洗造成的損壞進(jìn)行了局部分析。局部損傷通量是通過(guò)將局部損傷密度除以它們各自的暴露時(shí)間來(lái)獲得的（方程 7）。圖 4a 顯示了 3 種不同氣溶膠功率設(shè)置的結(jié)果。損傷通量隨著功率的增加而顯著增加，但在晶片上相當(dāng)均勻。每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)上的錯(cuò)誤是由于不同的處理時(shí)間造成的，并且很小。這證明了分析的有效性以及氣溶膠噴嘴在每種條件下產(chǎn)生的恒定損傷通量。

圖 4. 略 ?氣溶膠噴霧過(guò)程（4a，左圖）和兆聲波清潔過(guò)程（4b，右圖）在不同功率水平下的局部損傷通量。

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結(jié)論?

? ? ? 為了達(dá)到目標(biāo)清潔/損壞窗口，需要對(duì)清潔過(guò)程進(jìn)行重大改進(jìn)。然而應(yīng)該注意的是，我們?cè)谶@項(xiàng)工作中使用了非常敏感的結(jié)構(gòu)和非常小的二氧化硅顆粒，容易老化。因此，應(yīng)該研究通過(guò)工藝修改制造更剛性的結(jié)構(gòu)來(lái)減少損壞的可能性。正在進(jìn)行工作以驗(yàn)證這些非晶硅線如何與真實(shí)的 SOI 鰭相關(guān)。

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