《炬丰科技-半导体工艺》臭氧的新型光刻胶剥离技术
书籍：《炬丰科技-半导体工艺》
文章：臭氧的新型光刻胶剥离技术
编号：JFKJ-21-487
作者：炬丰科技
摘要
作者开发了一种新工艺，可替代过氧化硫混合物 (SPM) 清洗硅晶片。这个过程，即蒸汽臭氧剥离 (VOS)，使用臭氧和汽化水，显着减少对环境、健康和安全的任何影响。该工艺比臭氧水浸泡更有效，因为可以同时使用高浓度臭氧气体和高温水。此外，该过程使用高反应性 OH* 自由基物质。与使用臭氧的其他技术相比，VOS 工艺能够以更高的速率剥离光刻胶。可以剥离离子注入光刻胶和蚀刻光刻胶。VOS 在电气可靠性测试中已证明其性能与 SPM 相当。
关键词—臭氧、光刻胶去除、晶圆清洗。
简介
作为 RCA 清洁的更环保的替代品，功能水最近得到了研究。特别是，使用臭氧和水去除有机污染物引起了人们的兴趣。然而，在室温和大气压下，典型的臭氧水发生器只能在水中产生约 10-30 ppm 的臭氧。在这种条件下，光刻胶去除速率仅限于 100 nm/min，不足以替代过氧化硫混合物 (SPM)。我们的目标是使用臭氧和水实现更高的光刻胶去除率。在本文中，我们报告了我们的开发方法、开发的技术及其与 SPM 的比较。
Vos机制
VOS 中高浓度的 O 和 OH* 是其高光刻胶去除效率的原因。VOS 机制不同于 (a) 和 (b) 中所示的臭氧灰化情况，其中光刻胶通过转化为气态 CO 来去除。如图 9 所示，在 VOS 和臭氧灰化器之间，以 2000 nm/min 的光刻胶去除速率比较了晶圆上的氧化物生成厚度。晶圆在浸入 HF 后进行处理，以去除任何天然氧化物。椭偏仪用于氧化物厚度测量。VOS 的氧化物生长速率低于臭氧灰化器的氧化物生长速率。这表明 VOS 过程中 O* 的产生很小。如果 VOS 工艺只使用 O* 去除光刻胶，VOS 的去除率将小于 Ozone Asher。但是去除率是一样的。无花果。图 10 比较了在臭氧发生器中使用和不使用 N（用于增强臭氧供给，N 流速为 80 毫升/分钟）的不同光刻胶类型的剥离速率。当使用 N 时，VOS 过程后蒸汽的 pH 值降至约 2，在这种情况下无法形成 OH物质。消除 N 从而允许形成 OH*，导致剥离速率增加。
结论
新开发的 VOS 是一种 EHS 兼容光刻胶剥离技术。气态 O 和汽化水分别被引入一个略微加压的腔室，以将包括 OH* 自由基在内的反应物直接带到晶片表面。因此，与臭氧水剥离系统相比，VOS 能够更快、更有效地剥离植入和未植入的光刻胶。通过 VOS 去除光刻胶和聚合物已经在栅极蚀刻后的晶圆上得到了证明，并且在栅极形成之前清洁的晶圆上已经证明了与 SPM 等效的电气性能。
