Mechanismus der alkalischen Partikelentfernung und die Übertragung der Ergebnisse auf saure Reinigungen

Im Fertigungsablauf mikroelektronischer Bauteile eignen sich alkalische Lösungen ("Standard Clean #1", Mischung aus NH3/H2O2/H2O) für die Entfernung von Partikeln. In einer alkalischen Lösung findet ein langsamer Abtrag der SiO2-Schicht auf der Waferoberfläche statt, wodurch ein anhaftendes Partikel unterätzt wird (1. Schritt). Das SiO2 an der Waferoberfläche wird durch Oxidation des Siliciums mit H2O2 gebildet. Außerdem sind die Oberflächengruppen des SiO2-Substrats und des Partikels in Basen negativ geladen, was zu einer elektrostatischen Abstoßung (2. Schritt) führt. In der Halbleiterindustrie bilden die Unterätzung des Partikels und dessen elektrostatische Abstoßung vom Substrat das konventionelle Erklärungsmodell für die Partikelentfernung in alkalischen Reinigungslösungen. Anhand der Ergebnisse dieser Dissertation konnte gezeigt werden, dass die Waferätzprodukte aktiv die Reinigung unterstützen. Mit diesen Erkenntnissen wurde das Erklärungsmodell erweitert und neue Reinigungen entwickelt.