引言

雖然RCA濕式清洗工藝具有較高的清洗性能，但仍存在化學消耗量高、化學使用壽命短、設備大、化學廢物產生量大等問題。傳統的臭氧化水(DIO3)濕式清洗系統具有較高的有機污染物清洗效率，0.1?/min光刻膠去除率。但顆粒去除效率(PRE)非常低，達到PRE的75%。這是因為傳統DiO3濕清洗系統中DiO3濃度低、pH值低。

因此，我們設計了改進了DIO3濕清洗系統，包括隔離清洗浴和高溶解的DIO3罐，而不是傳統的清洗浴，這樣即使在高pH下也能獲得高臭氧濃度。該系統對0.5?尺寸的顆粒和拋光漿液顆粒的PRE含量均高于93%。利用原子力顯微鏡(AFM)，通過測量晶片的表面粗糙度來表征DIO3的清洗過程。臭氧具有足夠濃度的臭氧堿性溶液不產生表面粗糙度。

改進的DIO3清洗系統為清潔化學物質的使用和簡化的清潔過程提供了一種替代方法。本研究的目的是描述有無超聲波清洗系統的去離子水和堿性清洗溶液中的高濃度臭氧清洗溶液系統。

實驗

臭氧生成方法：由于臭氧是一種不穩定的分子，臭氧必須在現場產生。生產臭氧的各種方法的工作原理和臭氧來源都有所不同。各項方法及其差異匯總見表3.1。前兩種方法，放電和電解，是唯一具有實際重要性的方法。

結果和討論

添加劑氣體對臭氧溶解的影響：臭氧產生中最常見和最廣泛使用的添加劑氣體是二氧化碳和氮氣。氣體量（0.1SLM）供應到浴槽中，并在溶解濃度為30ppm時斷開。如圖4.6所示，二氧化碳需要較長的時間才能達到臭氧濃度的30ppm。相反，二氧化碳導致溶解臭氧的半衰期延長了兩倍。氮作為一種產生臭氧的添加氣體是有效的，而二氧化碳最能延長溶解臭氧的半衰期。

PSL和硅粒去除：在l型單晶片超硅能系統中清洗0.3?PSL和0.5?硅粒污染的晶片。如圖4.16和4.18所示，該清洗系統在60W超氣體功率時PRE最高。雖然清洗時間的影響尚不清楚，但可以說大部分清洗都發生在1min內。對于PSL粒子，在60W時的超電子功率的PRE最高。對于PSL和二氧化硅顆粒，與低功率相比，大于60W的功率會降低PRE。圖4.17和圖4.19顯示了清洗前后的表面掃描儀圖像。

用DIO3清洗超聲單晶片中的污染物清洗：1.3?厚度的軟烤光刻膠也作為時間和超氣體功率的函數。如前所述4.2.1，一般超氣清洗系統中PR膜厚度略有下降。然而，當使用DIO3作為中間劑代替去離子水時，得到了約30%的光刻膠厚度去除，如圖4.21所示。60W的大氣體功率的最佳PR去除率與PRE相同。

結論

本文研究了DIO3、單晶圓超晶圓及其混合半導體清洗方法。傳統的DIO3濕式清洗系統具有較高的有機污染物清洗效率，1?/min光刻膠去除率。然而，它僅在DIO3和堿性DIO3溶液中的顆粒去除效率(PRE)非常低。這是由于低DIO3濃度和低pH引起的，因為DIO3和氫氧化銨混合物降低了它們的特性。

改進的DIO3濕清洗系統具有隔離清洗浴和高冷凝DIO3罐。通過這種結構，系統#2滿足40ppm和pH12。系統#2顯示92%的0.5?尺寸的硅PRE和93%的SWPPRE。在AFM形學試驗中，如果DIO3和氫氧化銨混合良好，則PRE較高，但粗糙度沒有增加。然而，如果DIO3不分散，氫氧化銨顯示蝕刻模式。

盡管堿性DIO3和超氣體體系的PRE均低于傳統的SC1，但這些方法的結果表明，也有望取代傳統的SC1。

審核編輯：湯梓紅