高频声能清洗半导体晶片的方法

摘要

我们研究了用超临界二氧化碳 (SCCO2)去除离子注射光刻胶的化学添加剂配方 法。通过 SEM 和 XPS 分析表明，采用超临界二氧化碳/共溶剂配方，可实现光刻胶的有效剥离，避免超临界制造过程中硅凹陷和掺杂剂的消耗。CMOS 晶体管浅结。

介绍

用于 45 nm 以上节点的高级 CMOS 该装置需要高驱动电流和超浅结，以满足速度和静态泄漏的规范。硅凹陷和掺杂剂消耗对结轮廓的影响在剥离用于制造源极/漏极扩展的光刻胶时变得非常重要。各种离子多次注入不同剂量的光刻胶掩模，形成不同的离子MOS晶体管的源/漏扩展。目前，光刻胶剥离已用于氧等离子体灰化和硫酸/过氧化氢处理。二氧化硅是由这种等离子体和化学氧化工艺形成的 SC1 清洗步骤蚀刻掉，导致超浅结的硅凹陷。

实验方法

本研究中使用的样品具有 1.3 nm 厚化学氧化膜的 15 x 15 mm 硅晶片。在硅表面 0.3 在化学氧化膜表面制备微米间距 1 微米宽的光刻胶掩模图案，硅表面由聚苯乙烯衍生物制成 700 纳米厚、254 纳米正性光刻胶。未图案化的光刻胶薄膜也在硅衬底上用与覆盖光刻胶样品相同的聚合物制备。砷离子以2 x 10 13 至2 x 10 ，15/cm2 晶片表面注入剂量范围。
结果与讨论
无论砷含量如何-离子剂量水平，在大气压下，确定极性质子共溶剂在完全去除晶片表面未图案化的光刻胶方面都产生了最佳效果。使用优化的极性质子助溶剂 70 °C 和 20.7 MPa 的超临界 CO2 图案化晶片中处理 5-20 分钟。图 4 光刻胶显示 / PR 结皮去除率与处理时间的关系。光刻胶的剥离效率强烈取决于光刻胶中注入的离子浓度水平，这表明随着工艺时间的增加，剥离效率几乎呈线性增加。

PR 橡橡皮布样品中去除外壳相对容易的原因是 SCCO2/共溶剂溶液进入橡胶布衬底边缘外的硬壳与硅之间的界面软耐腐蚀层。相比之下，超临界 CO2 单独使用共溶剂很难去除密集图案的光刻胶，如图所示 5 所示。然而，硬化的地壳仍然存在。

结论

我们已经成功地证明，超临界二氧化碳/共溶剂配方可以有效地剥离离子注射的光刻胶 CMOS 硅凹陷和掺杂剂在晶体管超浅结制造过程中消耗。使用超临界流体去除光刻胶对环境无害，适用于 CMOS 晶体管制造中的许多光刻胶剥离步骤。