臭氧法高效PR剥离技术研究

引言
 

在半导体清洗过程中，作为取代 现有湿化学清洗液的新型湿式溶液，将臭氧溶解到纯中，被称为仅次于氟的强氧化剂，是PR去除工艺和杂质清洗。这种臭氧水方式的湿洗完全不使用对环境有害的物质，大大减少了纯水的使用量，同时在PR去除效果方面被评价为与现有SPM溶液（硫酸/过氧化氢混合液）工艺相当的技术。但是臭氧水工艺是臭氧气体对水的溶解度低、水中扩散阻力大的根本制约因素，以目前国内外技术水平的低PR去除性能来说，有很大的技术制约，不能满足设备制造业的生产产量。因此，与传统的湿法工艺相比，虽然有很多优点，但实际的PR去除工艺中臭氧水工艺实用化替代并不明显。

实验

PR去除试验为了探讨本边界膜控制方式臭氧处理工艺研究所进行的辽小技术及工艺设备作为半导体制造工艺的PR去除工艺是否具有可行性和有效性，进行了PR去除性能试验。性能测试是根据预定义的工艺条件，使用硅片在凸轮内进行反应工艺后未反应的方法测量硅片表面残留的PR厚度，计算每单位时间的PR去除率，从而达到PR去除率最高的工艺条件。想要发货。半导体制造过程中使用的PR种类很多，而且各制造过程使用的方法也很多。

如图7所示，为了PR去除试验，制作并使用了臭氧发生量为60g/hr级的超高浓度臭氧发生系统，臭氧供应流量为6-12[LITER/PLIN]，并调整放电功率以保持14-16wt%的臭氧浓度。基本的PR去除工艺顺序是反应对象晶片Loading ~->工艺书伯加热->臭氧气体注入->。PR清除半雄->水清洗->晶片解除加载完成。对本边界膜控制方式臭氧处理工艺来说，影响PR去除性能的工艺参数包括工艺班报考时间(工艺重复回收或总反应时间等)、工艺温度(水蒸气温度、香柏内部温度、热水温度等)、臭氧气体条件(气体流量和浓度)等多种多样，但本研究中主要是随着炉工艺时间及工艺温度相关工艺条件的变化，测定了PR去除率，为此设定的共定条件及试验种类如下：

(1) 根据工序重复次数(小时)改变去除率试验下的工序条件，同时改变水中机器的供应和停止次数，进行试验。-臭氧供应流量8[liter/分钟]，臭氧浓度16wt%-水下机供应温度100度-查弗内部温度80度-热水温度70度。

(2) 基于水汽供应时间变化的去除率变化试验(1)在保持的公平条件下，水蒸气供应时间在10秒- 30秒之间变化，进行测试。

(3) 随着水清洗时间的变化去除率的变化试验(1)在保持的工艺条件的同时，在执行过程中，随着水清洗时间的变化进行测试。

结果和讨论
 

试验结果的测定是根据上述试验条件，测定了距进行PR去除试验的每个试件末端10毫米处的上、下、左、右和中央5处残留PR厚度，取平均值。用于测量的薄膜厚度测量时，测量信任度约为2%。以上述(1)-(3)的工艺条件下的PR去除率作为测量结果，在执行的所有测试条件下，2分钟后，未反应的PR厚度平均测量为600A以下，2分钟的平均PR去除率约为7，000A(700mm)。。经过4分钟后，涂抹的PR几乎全部清除后，平均PR清除率约为4，000A(400nm)。就是在反应过程中间进行水清洗据观察，这种去除效率较好，蒸汽球的加油时间在蒸汽供应30秒、停止30秒的情况下达到了最佳的PR去除效果。从第一次PR去除试验结果来看，以16wt%以上的高浓度臭氧气体发生器技术为基础的本边界膜控制方式的PR去除过程将晶片沉积在溶于水的臭氧水中，与去除PR的臭氧水相比，沉积式PR去除方法的PR去除率提高了3倍以上。

但是，PR去除反应速度在最初2分钟内急剧进展，此后出现了非常缓慢的反应趋势，这是因为随着过程的进行，100度温度的蒸汽反复供应，香柏内部温度增加，从而导致晶片表面温度上升，晶片表面和边界膜之间的温差较小，臭氧气体氧化力扩散缓慢和超高浓度氧化力导致PR具有快速清除率氧化，而南银有机残丝反应缓慢，这是两个原因。因此，随着第一次PR去除试验中产生的采弗内水蒸气及注水喷嘴的位置和结露造成的水痕等设备配置的改善，以及在工艺进军过程中有效地清洗晶片表面温度的维持和反应后的残余物的方案等，可望进一步提高本工艺的PR去除效率。

总结

SPM湿式清洁溶液进行的半导体老光。作为解决工艺后的FORORRIGST去除工艺存在的高成本、高能耗和非环境友好问题的方法，提出了基于超高浓度臭氧发生技术的边界膜控制方式臭氧处理的PR去除工艺和设备，通过PR去除性能试验，验证了本工艺对PR去除的有效性和开发的工艺设备的可行性。未制备水冷却结构的陶瓷软面放电式放电管结构，在设计目标每单元氧气流量0.5[liter/分钟]下获得了14W%以上的超高浓度臭氧发生器技术。为了实施边界膜控制方式臭氧处理工艺，制作了水蒸气发生装置、反应火腿肠及周边设备，通过与开发的高浓度臭氧生成系统的联系，进行了以半导体晶片为对象的PR去除性能试验。

　　审核编辑：汤梓红