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通過激光透硅工藝，在形成時會產(chǎn)生碎片和顆粒，因此，TSV清洗的研究對于去除這些顆粒和碎片具有重要意義，在8英寸CMOS圖像傳感器晶片上，研究了使用30μm直徑和100μm深度的化學清洗方法和使用刷子的物理清洗方法。
利用激光加工Via后對Via進行洗脫的工藝中，評價了各細部單位工程的能力，并將該應用到8英寸CMOS圖像傳感器中，確立了最佳洗脫工藝方法和工藝參數(shù)，用激光Via加工中使用的清潔方法，在激光加工前在晶片表面涂布了表面活性劑，這樣做是為了在一定程度上防止激光熱熔融的硅凝結在Wafer表面，使涂布產(chǎn)生的Debris通過清潔工藝很容易被去除。
為了了解清潔液對稀釋比的清潔能力，實驗制備了DI水與表面活性劑的比例從2:1稀釋到10:1的表面活性液，將制得的稀釋液在8英寸Si Wafer上以500 rpm噴涂3分鐘； 涂布后的晶片以直徑為30μm、深度為100μm的Via加工條件固定激光變量并形成了Via，在不同稀釋比下，Via hole形成的Wafer分別重復試驗10次，取平均值，通過比較Debris分布的面積來評價其清潔度，以Debris的總分布面積包括Via hole的分布面積為A，加工的Via hole面積為B，用A-B值表示了Via hole周圍發(fā)生的Debris面積。
圖4是Debris分布面積的出圖表示，作為隨稀釋比的清潔力的結果，通過出圖，在稀釋比較高的10:1情況下，Debris分布最廣，為1850.92μm2，隨著稀釋比的降低，Debris分布面積逐漸縮小，在2:1情況下，Debris分布面積為73.10μm2。 因此，稀釋比越低，Debris的分布面積（μm2）就越小，這表明激光加工產(chǎn)生的硅顆粒物如果附著在具有界面活性能力的晶片保護層上，就更容易去除。
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圖4
由此可見，表面活性劑的作用是防止Debris和Particle接觸Wafer。 圖5是通過光學顯微鏡顯示在稀釋比為2:1和10:1時形成的Via hole的照片，對于(b)、(d)，在10:1的稀釋比下顯示了Debris的分布，可以確定在Via hole周圍呈灰色大面積分布，(a)、(c)顯示了在2:1的稀釋比下Via hole周圍的Debris分布，可以看出洗凈后的Debris面積小于10:1。
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圖5
通過實驗結果可以確定，表面活性液與DI wafer的稀釋比越低，Debris的分布出現(xiàn)越少，以后的實驗采用DI Water與表面活性劑稀釋為2:1的表面活性液進行，在激光Via加工時，如果改變激光參數(shù)，則Via hole的加工形態(tài)會發(fā)生變化，Debris的分布形態(tài)和范圍不同，因此當Via hole的加工形態(tài)發(fā)生變化時Debris的產(chǎn)生與清潔力的關系，選取激光頻率和加工速度作為激光加工時影響的重要參數(shù)，進行了實驗，頻率、加工速度的范圍是在激光加工產(chǎn)生條件的最大值和最小值的范圍內(nèi)進行的。
通過前面的實驗證實，利用表面活性液的化學清潔方法不能去除Via hole最近部分的Debris，為此對激光加工完畢的Wayper進行了實驗，通過使用Brush來評價其去除表面Debris的物理清潔能力，在用Brush洗凈中，采用不同的Strip、Rinse和Brush五步過程，對其結果進行了分析。
最后本文利用激光加工硅Via時產(chǎn)生的Debris和Particle去除的洗脫工藝，對各自的單位制程進行了評價，并通過8英寸CMOS圖像傳感器對所評價的工藝進行了驗證。 在Wafer表面噴涂表面活性劑，防止激光Via加工時附帶產(chǎn)生的Debris和Particle與Wafer的聚集接觸，用DI Water進行清潔時，Debris和Particle被去除，激光加工時，Via周圍的Debris通過Brush被去除，因此，采用表面活性液進行激光Via加工可以得出以下結論：
1.表面活性劑可以防止硅加工時Debris和Particle對Wafer的污染；2.表面活性劑與DI水的稀釋比越低，Debris的分布面積逐漸減小，2:1時為73.10μm2；3.激光隨加工條件變化的清潔能力實驗中Debris分布面積峰值為92.53μm2最低值為87.46μm2，分布范圍小于5%，不同的激光Via加工參數(shù)導致Via hole的形態(tài)表現(xiàn)不同； 不會影響清潔工藝；?4.在用Brush去除Debris的實驗中，Strip 1000~3000 rpm，Rinse 50~3000 rpm，Brush 200~300 rpm逐漸增加洗凈時，未發(fā)生Crack，去除Debris無損傷；5.以8英寸CMOS圖像傳感器Wafer為目標， 對具有100 um深度Via hole的激光Via的洗凈，采用表面活性劑的化學洗凈和Brush的物理洗凈混用最為合適。