半导体清洗技术面临变革

方法都来的好，所以目前己经有部分晶圆企业开始评估或少量利用臭氧(Ozoe)来进行晶圆的清洗，但是，因为臭氧之特性为不稳定气体，具强烈腐蚀性及氧化性，所以，Bckr指出，臭氧是一种十分危险的气体，所以生产设备必须设计合理以保证没有人员暴露在气体中。这同样意味着，晶圆厂必须装备传感器以防泄露的发生。因为臭氧反应性强，它能腐蚀一些常用于排气设备中的材料，所以圆晶厂必须采用暴露在臭氧中不会腐蚀的排气排水材料。不过就今天技术而言，以乎还存在着效率及金属材质的问题。关于这一方面，Bckr认为，就过去的基础而言，臭氧是一种与金属表面无法兼容的高度氧化的分子，另外，金属表面促进了臭氧分子的分解，并会伴有剧烈的溶液降解反应，所以需要特殊的应用技术。在这一方面，SIIntemational最新研发的臭氧溶液，似乎可以和金属表面兼容，这个结果让很多人都相当振奋，目前FSI International正在积极寻求合作伙伴，能够在晶圆设备上对此进行评估。因此许多企业便开始出现对于臭氧技术的期待。甚至于有些企业认为在未来强酸清洗的技术会因为臭氧技术的影响而逐渐衰退，但是Becker表示，就今天的技术而言，这有点多虑了，因为多年来，FSI Intemational在生产过程中，已经开始采取了与臭氧有关的清洗技术，但却没有发现臭氧取代很多传统的化学清洗制品。因为臭氧并没有像传统硫酸溶液那样应用广泛，如果不结合其它的化学程序的话，臭氧的用处十分局限。此外，还有很多客户更是认为臭氧产生器的价钱，与节省下的化学制剂的费用相比高出很多，因为一套典型的晶圆洁净系统每天要花费80升至240升的硫酸（价值160~500美元），而一部臭氧产生器则需要花费高达20至35万美元，这样的成本投资需要1~5年才有可能收支平衡。晶圆新材料出现挑战清洗技术当然，例如从现有的cu延伸到Pt等材料，或者因为期望减低信号延迟而采用较脆弱的LowK材料等。Becker也同意己经出现这样的变化，因为无论是在前段工艺还是后段工艺都有很多不同的挑战。不过在前段工艺中，多年来一直在使用的化学制品相信仍会继续使用，然而，FSI Interna-tional一值致力于改进溶液，以协助客户达到降低成本和材料耗损的目标，就像金属栅极使用了钨等材料，这就代表了一个巨大的挑战。很多金属栅极与过氧化氢并不兼容，在这方面，一些不含过氧化氢的溶液，在灰化后的清洗工艺仍然十分有效。不过，对于未来的技术演进，客户还是希望能够发展新的化学制剂/溶剂以作为灰化步骤后清洗工艺.。而在后段工艺中，下一代的LowK材料的多孔隙特性在Trap water与化学品这方面，便成为了一个难题，因为微尘物在蚀刻/undercut-ting,或者在外力的作用下会被去除，由此产生的物理动量也会变得无法接受，因为材料的特性和尺寸的小型化，这些材料的机械强度会更低。除此之外，灰化后清洗的后段工艺溶剂的花费十分昂贵。相信我们会见到更多稀酸清洗方法的使用，其价格相对便宜，对于有机体更有选择性。相信蚀刻与灰化加工工艺将会适当地共同发展，因此它们会产生能轻易被这种化学品去除的残渣。VPR技术提高光刻胶去除效率光刻胶的去除也经常困扰着晶圆生产企业，与微尘物去除相比并不轻松，甚至于去除的效率也严重地影响了工艺的合格率与速度。就这方面，Becker认为，当前的光刻胶去除工艺，每进行一掩模层所花费的时间就占整体36小时中的2小时，当然如果可以减少这个时间，相信就能对整个晶圆厂带来更大的效益，这也是全湿式光刻胶去除法能够取代灰化步骤的原因之一，在这方面FSI International可以提供利用ViPR技术进行的相关资料。就目前而言，FSI International正在使用全湿法光刻胶去除法技术ViPR,来开发出65纳米的生产设备。就效率而言，例如传统的灰化晶圆洁净法平均需要105分钟，而如果采用FSIIntemational的VPR法的话，则只要35分钟。如果每个掩模流程的时间，我们缺省为l.2天的话，那么使用这个技术就能把时间缩短超过4%，2007年4月初，在韩国的KSS会议上，三星显示在第2页共3页