高效晶圆背面清洁工艺

高效晶圆背面清洁工艺"/>

高效晶圆背面清洁工艺

摘要

已经为光刻前背面清洗工艺开发了具有全覆盖背面兆声波的单晶片清洗系统。背面颗粒去除效率 (PRE)仅使用 DIW 即可在 ≥65nm 处实现大于 95% 的 Si3N4 颗粒，这表明使用全覆盖兆声波增强了较小和较大颗粒尺寸的颗粒去除。>99% 的 PRE 值是通过使用稀释的 HF/SC1 化学物质和通过使用 SC1 增加兆声波功率而获得的。如果需要，单晶片清洁系统允许在正面分配 DIW，以在将化学物质施加到背面时最大限度地减少晶片器件侧的化学接触。蚀刻速率测试证实没有化学物质流到晶片的正面。现场数据表明，全覆盖兆声波清洗可以减少光刻工具的维护频率。

介绍

随着技术节点缩小到 65 纳米，由于在关键光刻步骤（例如浅沟槽隔离、栅极图案化和接触）中的焦深和重叠容差过紧，晶圆背面清洁变得至关重要。这些步骤要求晶圆背面没有大颗粒（90nm/65nm 节点处为 0.2μm）。随着技术节点缩小到 45 纳米及以上，更关键的光刻步骤将需要背面预清洁。此外，晶片背面和边缘上的颗粒和金属污染有可能污染工艺和计量工具的处理表面。背面清洁可以消除与这些工具接触的晶圆之间的交叉污染。例如，一些研究人员研究了去除背面铜以避免交叉污染 。

众所周知，从晶片表面去除颗粒的挑战是克服范德华力和颗粒与晶片之间的静电相互作用力 [3]。Megasonic 清洁系统采用 700kHz 至 1.5MHz 的声能来清洁晶圆。超音速清洗依赖于空化作为主要的颗粒去除机制 [4]。空化是一种基于液体中气泡形成和坍塌的复杂物理现象，可以由兆声波的声场诱发。

测试晶圆和计量

高级 300mm Si 晶片（用于制备 PRE 晶片。使用 2300D 型粒子沉积系统 (MSP Inc., Min