CMP之后用刷子清洗晶片已成為主流,可對有些制程,效果并不理想。Akrion的IsmailKashkoush及其同事的最新研究表明,IMD的清洗用流水線的運(yùn)行方式比單片式更為有效。帶有高頻震蕩器的批處理式清洗比刷子能更為有效地去除顆粒并得到更好的表面效果。但為了防止表面凹凸不平,或者說減少Oxide損失,有必要對制程做進(jìn)一步微調(diào)。評估清洗制程的優(yōu)劣不僅要考量其去除顆粒、有機(jī)物和金屬的能力,除了這些評估標(biāo)準(zhǔn)外,所有前道的清洗,必須最大限度
CMP之后用刷子清洗晶片已成為主流,可對有些制程,效果并不理想。Akrion的Ismail Kashkoush及其同事的最新研究表明,IMD的清洗用流水線的運(yùn)行方式比單片式更為有效。帶有高頻震蕩器的批處理式清洗比刷子能更為有效地去除顆粒并得到更好的表面效果。但為了防止表面凹凸不平,或者說減少Oxide損失,有必要對制程做進(jìn)一步微調(diào)。
評估清洗制程的優(yōu)劣不僅要考量其去除顆粒、有機(jī)物和金屬的能力,除了這些評估標(biāo)準(zhǔn)外,所有前道的清洗,必須最大限度的使晶面平整,以期達(dá)到使氧化層損失最小的目的。Kashkoush在柵前、爐管前的各項(xiàng)工藝做了一系列實(shí)驗(yàn),以找到適合的工藝順序。起初的制程(AFEOL)在
SC1中涉及到了臭氧、
HF/HCL、浸潤和甩干。為了得到更好的效果,不僅要調(diào)節(jié)時(shí)間和溫度,在SC1和高頻波結(jié)合使用后還加了一步熱漂洗。
制程優(yōu)化
工程師們發(fā)現(xiàn)即使結(jié)合高頻波調(diào)整制程,依然達(dá)不到理想效果。于是,決定用稀釋HF取代起初的DIO3（5分鐘）。然而由于這使晶片產(chǎn)生疏水性,使得在SC1制程中對晶片產(chǎn)生輕微的侵蝕和損傷。
疏水性的表面較為敏感,如果引入侵蝕性工藝容易造成晶片表面凹凸不平�？删趸蠓炊欣�,在HF之后用DIO3浸潤,然后SC1清洗,氨水就不會(huì)侵蝕硅片,這樣既能更有效去除沾污又可提高表面平整度。這項(xiàng)制程適用于0.18-0.13祄的制程,并且已在一家
Fab里運(yùn)行18個(gè)月之久。
以下總結(jié)了各種清洗步驟的效果。最后制程如下：
● HF：HCL（1∶2∶
200）
5分鐘
24℃
● 臭氧漂洗
● SC1（1∶2∶30）
6 分鐘 70℃高頻波
● 高頻波漂洗
● HF/HCL（1∶2∶200）
5 分鐘 24℃
● 臭氧漂洗甩干
制程另一個(gè)關(guān)鍵是機(jī)臺本身。Kashkoush指出控制SC1槽和HF槽的濃度對于保護(hù)oxide的厚度很重要。人們往往忽視SC1槽的影響,清洗總共允許
10Ａ的損失,而僅僅在ＳＣＩ槽就會(huì)損失２或３Ａ,未免太多�？桑芶b中這類濕法清洗槽得24小時(shí)不停運(yùn)轉(zhuǎn),而我們能實(shí)時(shí)控制化學(xué)濃度和時(shí)間,控制侵蝕速率,滿足制程要求。
制程前景
批處理的清洗方式比單片式在產(chǎn)能和成本控制方面有雙倍的提高。對Kashkoush來講,采納這種制程最大的障礙是：技術(shù)整合。而單片式的最大優(yōu)勢在于：已經(jīng)和CMP整合為一體。根據(jù)評估,Akrion面臨的是如何使客戶相信,至少與以前已整合的CMP機(jī)臺和清洗工藝而言,整合的益處遠(yuǎn)大于其不方便。Kashkoush認(rèn)為,一旦客戶意識到由此帶來的產(chǎn)能提升,技術(shù)解決方案就將迅速發(fā)展,促使整合的實(shí)現(xiàn)。
各種清洗制程后的顆粒數(shù)
