向65nm工艺提升中的半导体清洗技术

电子工业专用设备专题报道Equipment for Electronic Products ManufacturingEPE向下一代65m技术节点迈进中，新结构、新靠性不会因污染的影响而下降。此外，湿法批处理材料对于清洗设备不断提出了新的挑战。对硅片表技术也无法满足如快速热处理(RTP)等工艺的关面各种污染物的控制提出了更高的要求，根据国际键扩散和CVD技术。半导体技术发展路线图TRS)要求，当半导体器驱使清洗设备向单片式发展的主要因素有：件从90nm工艺提升到65nm工艺时，必须将清洗(1)降低大圆片批处理中成品率损失的风险：过程单晶硅和氧化硅的损失量从0.1m减小到(2)批处理中工艺中硅片传递的交叉污染：0.05n表1)。这样便对新一代清洗设备提出了(3)硅片的背面、斜面、边缘清洗要求：采用无损伤和抑制腐蚀损伤的新要求。其中利用药(4)在金属高k材料的清洗中，抑制新药液和液循环过滤来提高清洗效率，提供快速供给、回收材料产生的交叉污染：和各种溶液，在一个槽内将多种药液完全置换的单(5)减少薄膜材料的损失：槽式设备，在氮气环境自然抑制氧化膜产生的设备(6)铜CMP后的刷洗：正在成为发展方向。同时，针对单片式清洗设备中(7)适用于多品种小批量产品。超声波清洗所出现的微细化栅图形倒塌和缺陷的为满足上述要求，单圆片清洗技术得到了半导问题，新型的仅采用纯水清洗的无损伤喷雾式清洗体业界更多的认同，众多的晶圆代工厂和DM企业技术正在受到众多厂家的青睐。为避免湿法清洗后都逐步倾向于单圆片湿法清洗技术，以降低批处理干燥工艺的缺陷，无溶液的干法清洗技术正在开发清洗中交叉污染的风险。然而，向单圆片清洗技术中。转移的最大难题便是单圆片清洗的生产效率必须与批处理清洗技术相匹配，每小时应具备表1硅片表面各种污染物的控制要求(ITRS2003)150-200只圆片的产能。此外，单圆片清洗技生产年代技术节点/DRAM12硅片直径/颗粒直径/颗料数量/m节距加mmmm枚术还必须能适应新的技术标准，与新材料和2003100300工艺过程兼容，从而降低用户的设备使用成5059200490903004575本。200580300409720067030035642单圆片清洗技术的应用2007656530032.58020085730028.554在半导体的前道工艺和后道工艺中，圆2009503002568片需要经过多次的清洗工序，清洗的次数取2010454530022.586决于圆片的设计和互连的层数。此外，由于清20123545017.5155洗工艺过程不仅要去除圆片表面的光刻胶，2013323245016195同时还必须去除复杂的刻蚀残渣、金属粒子20152545012.5155以及其它污染物，因此需要更新、更精细的化20163322450111062018184509168学品，而这些工艺过程和化学品必须与铜/低k材料和其它新材料相兼容。在单圆片清洗的同时也为整个制造周期提供1单圆片清洗技术了实现更好工艺控制的机会，改善了圆片内及片间的均一性，提高了成品率。圆片的大直径化和器件随着中300mm圆片和90m工艺时期的到尺寸的进一步缩小均加快了半导体制造工艺对单来，传统的批处理清洗技术在诸多工艺因素的驱动圆片湿法清洗技术的应用，从而减少了苛刻的清洗下已难以适应湿法清洗，制造工艺过程需要引入新工艺中的交叉污染，显著地提高了清洗的质量和成型清洗工艺，以确保重要的器件规格、性能以及可品率。而且单圆片清洗技术也更适用于向铜/低k材16(总第126期)ul.20051994-2008 China Academic Journal Electronic Publishing House.All rights reserved.http://www.cnki.net