去除黑碳和有机残留物

返工和去除碳基材料–不仅仅是半导体制造商面对的挑战

碳基材料的沉积在半导体工业中起着重要作用。 没有相应的光刻胶,就无法进行光刻。 碳基材料的无残渣清洗一直是、未来也是一种挑战。随着行业向先进材料的发展——如低k材料,碳掺杂的氧化物,类金刚石碳(DLC),金刚石——挑战将越来越大。 随着沉积金刚石和实验室生长金刚石市场的持续增长,拥有合适的工具清除残留的黑碳而不损坏金刚石结构至关重要。

微波等离子体–各向同性清洁意味着轻柔高效的清洁

RF-等离子体的固有性质,使基底暴露于与等离子体能量相互作用之中。离子朝基板加速,导致物理损伤并污染要清洁的材料。去除钻石上的黑碳时,微小的RF偏压就会损坏晶体结构,因此导致不可逆的变色。相反,微波辅助等离子体系统能够快速、高效地清洁,且不会对基板造成影响。1 

使用MUEGGE的微波辅助等离子体系统,转移到基板的能量极低,没有离子释放到工艺腔中。结果,基板保持不变,起到作用的清洁机制是与黑碳或其他碳基残留物的化学反应。由于该反应是纯各向同性的,因此无需将残留物直接暴露于等离子体,这对于任何3D结构(如MEMS或MMS)极为有利。

 

1 Amorn THEDSAKHULWONG和Warawoot THOWLADDA。 金属,材料和矿物杂志。 Vol.18 No.2 pp.137-141,2008年

MUEGGE的解决方案– STP产品系列

MUEGGE STP Tools
  • -微波辅助等离子体有效利用能量,形成高反应性中性粒子——自由基。 没有离子释放到工艺腔中,不会造成衬底的损坏或污染。 因此,微波辅助远程等离子体系统非常适合去除钻石或DLC上的黑碳。 基材的外观和物理特性得以保留。

 

  • 微波辅助等离子体释放的自由基可确保平滑、纯粹的化学清洁。 其结果是物理影响极低,且各向同性的残留物去除,防止了继续损坏衬底材料。

微波辅助等离子去除炭基残留物

Figure 1
图1:微波功率为2000 W时,随时间变化的加热和冷却温度

如图1所示,仅自由基的形成,几乎不或完全不与基板和等离子腔室发生相互作用(低温),腔室内没有离子则意味着无污染工艺。无需导入物理蚀刻,即可对纯化学清洁工艺进行微调。

 

微波辅助等离子体清洗的优势

微波辅助等离子体能去除碳基残留物,以及半导体应用和钻石加工的黑碳。
由于物理特性,微波辅助等离子体专为快速而轻柔蚀刻而设计,没有在RIE系统(基于RF的等离子体)中很典型的离子撞击。等离子体所产生的自由基仅在表面引发化学反应。在基板层面测不到电场和离子存在,因此也不会发生离子所导致的物理损伤。
由于CF4和NF3等工艺气体能够高效分解,微波辅助等离子体非常符合环保要求。

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