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引言
? ? ? 半導(dǎo)體制造過程中流入硅片表面的污染與器件的可靠性下降、晶體缺陷一起帶來良品率的減壓，因此控制這種污染的技術(shù)非常重要。因此，在半導(dǎo)體制造技術(shù)方面，污染控制技術(shù)，如設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝技術(shù)等具有重要意義，一直在發(fā)展。作為污染控制技術(shù)的一部分，清潔技術(shù)在制造工藝上實(shí)際上一直被用作連接到晶片上的直接污染控制手段，半導(dǎo)體工藝約占清潔工藝的20%。事實(shí)上，為了穩(wěn)定地形成高質(zhì)量的超細(xì)薄膜，確保高選擇性的VLSI/ULSI制造技術(shù)，基于邀請(qǐng)晶技術(shù)的SI基板清洗變得非常重要。例如，晶片必須在熱氧化雜質(zhì)擴(kuò)散硅薄膜的外延生長、化學(xué)氣相沉積和其他熱工藝等工藝之前清洗干凈。目前，濕式清潔被廣泛使用，原因是它對(duì)從硅酮表面清除嘴、金屬污染物和自然氧化膜有效。但是，濕式清潔不僅需要大量的化學(xué)試劑和DI Water，而且因?yàn)榛瘜W(xué)試劑的廢棄成本高、有害，所以越來越接近其有用性的極限。
? ? ? 本方法通過SEM和XPS分析了在去除金屬污染源的清洗方法中，利用UV/O3代替等離子體、UV/Cl2、Vapor phase對(duì)硅片進(jìn)行精密清洗的方法，在臭氧和紫外線各自的清洗方法中，根據(jù)清洗時(shí)間，Vapor表面殘留物質(zhì)。
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實(shí)驗(yàn)
? ? ? 圖1顯示了通過本實(shí)驗(yàn)使用的臭氧發(fā)生器、原料氣體供應(yīng)裝置、前院長裝置和儀器真空泵等對(duì)臭氧發(fā)生裝置進(jìn)行球形化，以研究臭氧發(fā)生器的放電特性和臭氧生成特性的實(shí)驗(yàn)裝置的布置圖。圖中實(shí)線是連接用于調(diào)查放電特性的電源裝置和儀表裝置的電路，虛線是研究臭氧生成特性的氣體流動(dòng)先導(dǎo)，表示通過原料氣體供應(yīng)裝置和儀表的臭氧化氣體的流動(dòng)。
? ? ? 如圖所示，原料氣受到周圍環(huán)境變化的影響較小，主要使用氧氣來比較相關(guān)因素的影響。此時(shí)，隨著流量和NT(NT)輸出電壓的變化，放電啟動(dòng)電壓、放電啟動(dòng)電流、放電波形和外部介質(zhì)放電間隙的變化，放電電壓將由高壓分壓器產(chǎn)生。
? ? ? 利用SEM和XPS分析了臭氧和紫外線各自的干式清洗方法中，根據(jù)清洗時(shí)間的不同，晶圓表面殘留的物質(zhì)。
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總結(jié)和討論
? ? ? 圖4-(a)以SEM表示SF6等離子體上清潔晶片5分鐘時(shí)未去除的FOTRORRIGSTET碎片，這表示大量雜質(zhì)微粒和破碎的FOTRORRIGSTET碎片。圖4-(b)顯示了在晶片上進(jìn)行20分鐘的Q/UV健食清洗時(shí)沒有移除的波托雷吉斯特。與圖4-(a)相對(duì)照，圖4-(b)時(shí)晶片表面是干凈的。與圖4-(a)相比，4Tb)是500張照片。
? ? ? 圖7顯示了使用XPS只用臭氧清洗硅片各5分20分鐘的時(shí)候-所有元素對(duì)清洗時(shí)間都有一點(diǎn)變化。這是因?yàn)檠鯕夂凸桦S著清洗時(shí)間的增加，臭氧氧化成為無機(jī)基板。相反，氧氣與UV干糧清潔相比，有很大的減少。這是硅晶片與氧原子一起包含臭氧，轉(zhuǎn)換成揮發(fā)性物質(zhì)。
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圖7 只用臭氧分別清洗硅片5分和20分鐘時(shí)XPS成分分析結(jié)果
? ? ? 圖8顯示了清潔08/UV的硅片5分鐘。這是清洗時(shí)XPS成分分析的結(jié)果。在那之前很明確蟹氟(F)的出現(xiàn)是因?yàn)檠趸锉籓8/UV清洗去除。那是氟自由基與硅片碰撞的結(jié)果，氟原子進(jìn)入氧化膜內(nèi)，隨著氧化膜的清除，氟出現(xiàn)了。碳的情況是硅晶片中的碳?xì)浠衔锉籓3/UV分離，結(jié)果增加了碳峰。但是，在圖9中，可以確認(rèn)氟在O3/UV清洗中被清除干凈。而且碳也被去除了，這是因?yàn)樽贤饩€光產(chǎn)生氧原子和分子，臭氧發(fā)生器不僅產(chǎn)生臭氧，還產(chǎn)生氧分子，所以氧氣的大小也會(huì)增加。
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圖9 071JV清洗的硅片20分鐘XPS成分分析結(jié)果
總結(jié)
? ? ? 本文章的主要研究領(lǐng)域可分為用于清洗的臭氧發(fā)生系統(tǒng)和蝕刻的硅晶片的清洗工藝。(1)0:在使用/UV進(jìn)行的干式清洗中，清洗時(shí)間為5分鐘時(shí)，可以看到晶片表面殘留了大量雜質(zhì)，但清洗時(shí)間為20分鐘時(shí)，雜質(zhì)水量明顯減少。(2)使用XPS分析晶片表面殘留物時(shí)，氧氣和硅是只用紫外線進(jìn)行的干式清洗。
只用臭氧的飲食清洗方法對(duì)氧氣的去除非常有效。但是，只用臭氧清洗碳和硅是很難去除的。另一方面，使用臭氧和紫外線的清洗方法對(duì)氟和碳的清除非常有效。