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摘要
? ? ? 我們評估了單晶片氣溶膠噴霧和兆聲波清潔工具的損傷產(chǎn)生和顆粒去除之間的權(quán)衡。這是通過計算 30 nm 二氧化硅的局部顆粒去除率和 ~ 20 nm 寬非晶硅線的局部損傷通量來完成的。對于氣溶膠清潔觀察到的清潔和損壞不均勻性是由于對噴嘴的暴露時間不同。兆聲波清洗的不均勻性是由于對棒的不同暴露時間以及跨晶片的非等效聲能傳輸。此外，兩種技術(shù)的等效損傷產(chǎn)生的清潔程度顯示為可比的，但與此處使用的實驗條件的規(guī)范相去甚遠。
介紹
? ? ? 物理清潔方法，如氣溶膠噴霧和兆聲波清潔目前用于生產(chǎn)線清潔應(yīng)用的前端和后端，并在顆粒去除方面顯示出令人鼓舞的結(jié)果 。然而，如果沒有對圖案化基板的平行損傷評估，就不可能在不同的清潔技術(shù)之間進行合理的比較。按照半導(dǎo)體器件的 ITRS 路線圖，到 2010 年，粒子檢測限制和柵極長度應(yīng)為 18 nm。在這項工作中，我們在具有挑戰(zhàn)性的實驗條件下研究所需的清潔操作和不希望的損壞生成之間的權(quán)衡：30 nm 二氧化硅粒子和線寬為 20 ± 3 nm 的非晶硅線。
實驗
? ? ? 使用 300 毫米直徑的 Si (100) p 型晶片，其位置平坦度 < 0.40 μm，用于控制旋轉(zhuǎn)污染，其中包含 30 納米二氧化硅顆粒（來自羅門哈斯的 Klebosol STS-2 膠體二氧化硅漿料）。將原始二氧化硅溶液稀釋至 3x10-4 wt%，以便在受控污染后獲得 1-5 ppm 范圍內(nèi)的霧度值。霧度檢查是使用 KLA Tencor SP2UV 工具完成的。在受控污染之前和之后以及清潔之后測量霧度。顆粒去除結(jié)果
損傷生成結(jié)果
? ? ? 對非常脆弱的 a-Si 線上由于噴洗造成的損壞進行了局部分析。局部損傷通量是通過將局部損傷密度除以它們各自的暴露時間來獲得的（方程 7）。圖 4a 顯示了 3 種不同氣溶膠功率設(shè)置的結(jié)果。損傷通量隨著功率的增加而顯著增加，但在晶片上相當(dāng)均勻。每個數(shù)據(jù)點上的錯誤是由于不同的處理時間造成的，并且很小。這證明了分析的有效性以及氣溶膠噴嘴在每種條件下產(chǎn)生的恒定損傷通量。
圖 4. 略 ?氣溶膠噴霧過程（4a，左圖）和兆聲波清潔過程（4b，右圖）在不同功率水平下的局部損傷通量。
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結(jié)論?
? ? ? 為了達到目標清潔/損壞窗口，需要對清潔過程進行重大改進。然而應(yīng)該注意的是，我們在這項工作中使用了非常敏感的結(jié)構(gòu)和非常小的二氧化硅顆粒，容易老化。因此，應(yīng)該研究通過工藝修改制造更剛性的結(jié)構(gòu)來減少損壞的可能性。正在進行工作以驗證這些非晶硅線如何與真實的 SOI 鰭相關(guān)。
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