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摘要
我们评估了单晶片气溶胶喷雾和兆声波清洁工具的损伤产生和颗粒去除之间的权衡。这是通过计算 30 nm 二氧化硅的局部颗粒去除率和 ~ 20 nm 宽非晶硅线的局部损伤通量来完成的。对于气溶胶清洁观察到的清洁和损坏不均匀性是由于对喷嘴的暴露时间不同。兆声波清洗的不均匀性是由于对棒的不同暴露时间以及跨晶片的非等效声能传输。此外，两种技术的等效损伤产生的清洁程度显示为可比的，但与此处使用的实验条件的规范相去甚远。
介绍
物理清洁方法，如气溶胶喷雾和兆声波清洁目前用于生产线清洁应用的前端和后端，并在颗粒去除方面显示出令人鼓舞的结果 。然而，如果没有对图案化基板的平行损伤评估，就不可能在不同的清洁技术之间进行合理的比较。按照半导体器件的 ITRS 路线图，到 2010 年，粒子检测限制和栅极长度应为 18 nm。在这项工作中，我们在具有挑战性的实验条件下研究所需的清洁操作和不希望的损坏生成之间的权衡：30 nm 二氧化硅粒子和线宽为 20 ± 3 nm 的非晶硅线。
实验
使用 300 毫米直径的 Si (100) p 型晶片，其位置平坦度 < 0.40 µm，用于控制旋转污染，其中包含 30 纳米二氧化硅颗粒（来自罗门哈斯的 Klebosol STS-2 胶体二氧化硅浆料）。将原始二氧化硅溶液稀释至 3x10-4 wt%，以便在受控污染后获得 1-5 ppm 范围内的雾度值。雾度检查是使用 KLA Tencor SP2UV 工具完成的。在受控污染之前和之后以及清洁之后测量雾度。颗粒去除结果
损伤生成结果
对非常脆弱的 a-Si 线上由于喷洗造成的损坏进行了局部分析。局部损伤通量是通过将局部损伤密度除以它们各自的暴露时间来获得的（方程 7）。图 4a 显示了 3 种不同气溶胶功率设置的结果。损伤通量随着功率的增加而显着增加，但在晶片上相当均匀。每个数据点上的错误是由于不同的处理时间造成的，并且很小。这证明了分析的有效性以及气溶胶喷嘴在每种条件下产生的恒定损伤通量。
图 4. 略 气溶胶喷雾过程（4a，左图）和兆声波清洁过程（4b，右图）在不同功率水平下的局部损伤通量。
结论
为了达到目标清洁/损坏窗口，需要对清洁过程进行重大改进。然而应该注意的是，我们在这项工作中使用了非常敏感的结构和非常小的二氧化硅颗粒，容易老化。因此，应该研究通过工艺修改制造更刚性的结构来减少损坏的可能性。正在进行工作以验证这些非晶硅线如何与真实的 SOI 鳍相关。
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