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摘要

? ? ? 在半導(dǎo)體制造中，隨著器件集成密度的增加，晶圓表面清洗是最重要的過(guò)程之一。為了開發(fā)清潔過(guò)程，應(yīng)在晶片表面沉積各種顆粒，以測(cè)量顆粒去除效率。顆粒可以懸浮在空氣或液體中，然后沉積在液體和空氣中的晶圓表面中。

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介紹

? ? ? 本文采用不同的沉積方法對(duì)硅片表面亞微米氧化鋁顆粒的去除效率。采用IPA和去離子水進(jìn)行干式沉積和濕式噴霧沉積。

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實(shí)驗(yàn)

? ? ? 為了從理論上理解粒子與晶圓表面之間的毛細(xì)管效應(yīng)，我們用范德華力和毛細(xì)管力計(jì)算了粒子的粘附力。

? ? ?從理論計(jì)算來(lái)看，隨著粒徑的增大，兩者的附著力都變大。然而，如圖1所示，隨著顆粒尺寸的減小，單位面積的附著力(通過(guò)r2的除法計(jì)算)顯著增加.這意味著由于范德華力和毛細(xì)管壓力的增加，較小的顆粒更難從表面去除。此外，去離子水的毛細(xì)管力比異丙醇強(qiáng)得多。這意味著，由于毛細(xì)管力比異丙醇大，用去離子水沉積的顆粒更難從晶片表面去除。

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結(jié)果

? ? ? 為了驗(yàn)證理論分析，在不同的粒子狀態(tài)下，采用波長(zhǎng)為1064nm的q開關(guān)Nd：YAG激光器進(jìn)行了激光沖擊清洗。改變激光聚焦與晶片表面之間的間隙距離來(lái)控制激光激波力。用帶有去離子水和IPA的噴槍將顆粒沉積在硅片表面。圖2顯示了不同顆粒狀態(tài)下氧化鋁顆粒在硅晶片上的去除效率。

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結(jié)論

? ? ? 結(jié)果表明，干燥顆粒的去除效率最高，而毛細(xì)管狀態(tài)顆粒的去除效率要低得多。這可能是由于毛細(xì)管效應(yīng)增加了粘附力。此外，去離子水的去除效率低于IPA。這也可以用圖1中理論計(jì)算出的去離子水下較大的毛細(xì)管力來(lái)解釋。

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圖1 IPA和去離子水中單位面積毛細(xì)管力（N/m2）作為粒徑的函數(shù)

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圖2 硅片上氧化鋁顆粒的去除效率

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