湿式清洗和传统干式清洗的局限性: 随着半导体电路尺寸缩小至 40nm 甚至更小(并进一步缩小至 20nm 甚至更小),以及大尺寸晶圆(300mm)的出现,使用超纯水(UPW)和化学溶剂的传统湿式清洗方法会因高表面张力引起的毛细作用力而导致精细图案坍塌(粘滞) 。此外,当使用新型多孔低介电常数(Low-k)和铜(Cu)材料时,还会出现清洗效率降低和产生大量废水等问题 。基于等离子体的干式清洗也存在局限性,例如离子碰撞会导致图案损伤和介电常数变化,最终为了达到理想的清洗效果,必须同时进行湿式清洗 。
超临界二氧化碳(技术简介: 超临界干洗技术以二氧化碳为主要溶剂,其表面张力和粘度极低,扩散性极高,有利于渗透到微空间。此外,该技术无需单独的干燥工序,从源头上防止图案坍塌 。尤其值得一提的是,该技术可将光刻胶(PR)的剥离和清洗简化为一步,不仅环保,还能显著节省成本和能源 。
应用领域: MEMS/NEMS 干燥、半导体超精密清洗工艺、精密零件和机械的清洗、核电站特殊涂层/机械的清洗、多孔材料和电子元件的超精密清洗等 。
开发用于大规模生产纳米图案化下一代半导体器件的标准化干法工艺和中试规模 SCORR 系统 (300mm 晶圆标准,产能 120 片晶圆/小时 ),通过适用于超临界二氧化碳的添加剂混合
设备开发:
基于 300mm 晶圆,开发生产效率为 60 片/小时的自动化修订型 $\beta$ 单元 SCORR 系统
建造中试规模的 300 毫米 SCORR 系统(半批量生产设施), 通过应用芯片链(多腔室)和晶圆传输机器人系统,实现每小时 120 片晶圆的生产率。
工艺开发:
SCORR 工艺优化和标准化 ,适用于 FEOL 晶圆(离子注入晶圆)和 BEOL 晶圆(金属蚀刻/灰化后晶圆)
新型图案晶圆(Cu/低介电常数)超临界清洗工艺优化
高纯度二氧化碳提纯工艺及回收/分离工艺标准化完成,效率超过 80%