引言
湿式化学蚀刻、清洗和超纯水清洗一直是制造中频繁和重要的步骤。通过这些技术实现的薄膜或污染物的去除和表面制备使下游制造成为可能,并对保持设备的完整性至关重要。然而,目前最先进的工艺消耗了大量的超纯水和电,并过度利用了这些重要的资源。【设备】【设备】【】
实验
开发了一种可调工艺模型来研究在高纵横比(深)特征内从衬底表面去除污染物。使用过程模型的数值解,研究了一系列过程参数,包括溶液中的反应物浓度、特征尺寸和传质条件。检查了矩形和圆柱形几何系统,如图1所示。一旦污染物被消耗到临界污染物浓度CDl(单层)以下,易被蚀刻的衬底也受到反应性物质A的攻击,产生一般的反应产物b。污染物覆盖衬底表面并阻止衬底的蚀刻,直到污染物浓度降到临界浓度CDl以下。【晶圆清洗设备制造】【晶圆清洗设备制造厂家】【】【】【江苏半导体科技有限公司】
工艺模拟器用于研究易受蚀刻影响的衬底的不同配置,即整个特征或特征的下部区域,用于模拟半导体加工中的真实情况。我们目前的工作没有考虑局部的影响特征内的电场或吸附和解吸流程。【湿法刻蚀设备】【晶圆清洗设备】
图一。矩形(顶部)和圆柱形(中间)几何图形的特征几何图形和反应示意图
结果和讨论
这种工艺模拟器的关键发展是能够预测一般蚀刻、清洗或漂洗的终点时间,这是急需的自动工艺控制系统的基础。该过程的终点表示表面污染物浓度降低到微芯片生产所需的严格阈值以下的时间。 【KOH腐殖清洗机】【】【RCA清洁设备】
探索了矩形和圆柱形的几何形状。矩形系统模拟传统的沟渠架构,而圆柱形系统模拟via架构。薄膜层通常堆叠在真实的集成电路中,其中薄膜在清洗和冲洗化学品中具有不同的蚀刻倾向。对于大多数调查的情况,研究下半部易受蚀刻影响的特征。为了验证特征内清洁/冲洗流体的初始条件,对两种特征几何形状研究了两种极端条件。该特征内的初始清洗/漂洗液浓度被设置为零和整体清洗/漂洗液浓度,并对瓶颈清洗位置的“清洗时间”,或将污染物浓度降低到其最高初始值的1%的时间进行了研究。图2显示了圆柱形特征底角处污染物浓度CD与时间的函数关系。对于两种特征几何,在两种初始条件下,特征底角处的清理时间没有可检测的差异。【】【】
图二。不同清洗液初始条件下圆柱孔内污染物浓度的演变。
结论
在这项研究中,我们模拟了两个工业相关几何系统的单个半导体晶片旋转加工中湿法蚀刻/清洗/冲洗的污染物去除和衬底下切动力学。所开发的工艺模拟器通过用户输入的材料常数和可调参数来预测工艺的终点时间,是为湿法化学半导体处理创建自动化工艺控制的关键进展。研究了几个通用工艺参数和衬底层配置的终点和底切开始结果,以证明工艺模拟器的灵活性。由于特征侧壁与进入特征的大量清洗化学物质的相互作用,矩形沟槽比圆柱形通孔需要更短的清洗/冲洗时间。【晶圆清洁设备】【马来西亚戈尼干炎装备】【兆声清洗】【湿法刻蚀】
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