近年來，作為取代SPM（硫酸/過氧化氫）清洗的有機物去除法，通過添加臭氧的超純水進行的清洗受到關注，其有效性逐漸被發(fā)現。在該清洗法中，可以實現清洗工序的低溫化、操作性的提高、廢液處理的不必要化、封閉系統的實現。另一方面，動態(tài)自旋清洗法解決了現在普遍使用的靜態(tài)分批清洗法中存在的交叉污染、藥液使用量的減少化、清洗時間的縮短化問題，而且還可以抑制自然氧化膜的生成，因此受到了人們的關注。將自旋清洗法與添加臭氧的超純水相結合的新清洗法，與以往的方法相比，具有更好的清洗能力，在抑制自然氧化膜生成的同時，可以在短時間內完全除去晶片表面的有機物。

有機物的影響和除去方法有機物污染是必須從晶片表面除去的污染物之一。作為污染源，被認為是涉及潔凈室內的空氣、晶片載體、晶片盒、藥品、清洗工具等多種多樣的污染源。物理吸附在晶片表面的有機物分子以粒子或薄膜狀復蓋表面，為了遮擋與清洗藥液的接觸，清洗效率(金屬、粒子除去)降低，表面的不均勻蝕刻，以及外延硅層的生長、柵極氧化膜的擊穿，因此，一般認為晶片表面上的有機物除去在清洗工序中必須首先在完全壁上進行。

有機物去除機理根據利用FT-ⅠR的觀察，已經推測有機物具有島狀或至少不均勻的厚度，是物理吸附的。有機物的除去使用的是利用氧化分解的清洗法，但是由于清洗后的晶片表面會形成氧化硅膜，所以一般組合進行用于除去氧化膜的清洗(稀氫氟酸清洗等)。SPM清洗、添加臭氧的超純水清洗基本上都需要完全分解有機物，是理想的，但是認為有些有機物在數10分鐘的清洗時間內大多不能分解。據推測，在這種情況下，本來為了除去氧化膜而進行的清洗會對有機物的除去提供幫助。通過這一連串的清洗去除有機物的機理可考慮如下。圖1模式化地表示了去除機理。

圖1 有機物去除機理圖

被有機物污染的晶圓浸漬在清洗液(硫酸/過氧化氫、添加臭氧的超純水)中后，氧化反應，即有機物的氧化分解或者沒有吸附有機物的部分開始硅的氧化。如果進一步進行氧化反應，在晶片表面整體上形成氧化硅膜，未被分解而殘留的難分解有機物成為騎在氧化膜上的形式。因此，即使不完全分解有機物，只要在該時刻進行除去氧化膜的操作，就可以從晶片表面除去有機物。但是，如果氧化膜的形成在面內不均勻，則清洗后的晶圓表面為了增加表面的粗糙度，需要設定適當的氧化時間。

新的清洗方法：

靜態(tài)洗滌方法：圖2顯示的是只進行了預清洗的晶片的光譜( Pre-cleaned )和在能夠被認為有機物完全熱分解的1000°C下進行熱氧化處理的晶片的光譜( Thermal oxidation )。后者沒有檢測出表示有機物存在的峰值，但前者可以明確確認。另外，添加臭氧的超純水清洗、SPM清洗的情況下，這種傾向也得到了同樣的結果，表明了一直以來使用的靜態(tài)清洗法的清洗能力是有限的。

圖2批量清洗法的能力極限

動態(tài)洗滌方法：在裝置中，將晶片安裝在清洗室內的卡盤上，在高速旋轉的同時，通過可動式噴嘴供給清洗藥液或超純水。罩上部有高純度氮的導入口，通過經常吹掃，可以防止?jié)崈羰抑械目諝馕廴尽Ａ硗猓梢砸种谱匀谎趸さ纳伞４送猓撗b置不僅可以除去有機物，還可以在一個清洗室內進行包括金屬雜質、粒子/粒子除去清洗在內的所有清洗工序。在該方法中，具有經常向晶圓表面供給新鮮的藥液，通過旋轉產生的遠Jb力形成均勻的流動，在R舜時從晶圓表面除去不需要的反應生成物的優(yōu)良特點。

自旋清洗法：旋轉清洗法、分批清洗法均為5分鐘（分批清洗為10分鐘）的10ppm臭氧添加超純水，對被有機物污染的晶片分別進行清洗、超純水清洗、稀氫氟酸清洗和最終超純水清洗。

在旋轉清洗法中，去除率隨著旋轉次數的增加而提高，在1500rpm左右時，與分批清洗法相比，只能得到較低的去除率，但在旋轉3000rpm以上時，可以去除到完全檢測不出有機物的峰值的程度。此外，該清洗方法同時可以完全抑制Si-OH、Si-0-Si的生成。此外，由于在這種裝置中，按照預先設定的工序順序，在完全控制的條件下進行清洗，因此可以認為是一種均勻性、再現性優(yōu)異的清洗方法。

總結

我們能夠檢測出晶片表面極微量存在的有機物，而且通過動態(tài)清洗法能夠提供以往方法無法得到的高清潔度的晶片表面，這成為了解明至今尚不清楚的有機物影響的切入點，尤其包括器件的高性能化、微細加工技術的進步。

　　審核編輯：湯梓紅