半导体硅片金属微观污染机理研究进展.pdfVIP

支撑技术 半导体硅片金属微观污染机理研究进展 郑 宣，程 璇 （厦门大学化学系，固体表面物理化学国家重点实验室，福建 厦门，361005） 摘要：综述了近10年来国内外在半导体硅片金属微观污染研究领域的进展。研究了单金属特别是铜的 沉积、形成机理和动力学以及采用的研究方法和分析测试手段，包括对电化学参数和物理参数等研究。指 出了随着科学技术的不断发展，金属污染金属检测手段也得到了丰富，为金属微观污染的研究提供了有力的 工具。 关键词：微观污染；多金属污染；铜沉积；硅清洗 中图分类号：TN305.2 文献标识码：A 文章编号： ZHENG Xuan, CHENG Xuan ( Xiamen University, Xiamen361005,China) Abstract: wafer. Key words: 质主要是指过渡金属或贵金属原子 （如Au、Ag、 1引言 Cu等），它们主要来自于硅的酸性刻蚀剂中。原 随着ULSI技术的不断向前发展，对半导体硅 子型杂质主要影响器件中少子寿命、表面的导电 的表面性质要求也越来越严格。而且电路的集成度 性、门氧化物的完整性和其它器件稳定性参数等， 日益提高，单元图形的尺寸日益微化，污染物对 特别在高温或电场下，它们能够向半导体结构的本 器件的影响也愈加突出，以至于洁净表面的制备已 体扩散或在表面扩大分布，导致器件性能下降，产 [1,2] 成为制作64M和256Mbyte DRAM的关键技术 。 率降低。 此外有超过50％成品损失率是由硅表面的污染所造 在工业上，硅表面清洗分为干法和湿法清洗两 成的。 种，前者是物理方法，后者是化学方法。目前湿 硅片上的杂质一般可分为三种：分子型、离子 法清洗一直占主导地位，因为它对杂质和基体选择 型和原子型。这里主要探讨原子型杂质。原子型杂 性好，可将杂质清洗至非常低的水平。本文综述了 基金项目：国家自然科学基金资助项目 几种典型金属在湿法清洗过程中对硅片表面产生的 August 2004 53 支撑技术 12 金属微观污染和所涉及的机理研究进展，并讨论了 DRAM要求必须将硅表面金属浓度降低到1×10 2 今后该领域的研究方向。 atom/cm以下。所以研究化学试剂HF中金属离子 （主要是铜离子）在硅表面的沉积行为和污染机理 2 污染物的形成机理与研究 具有重要的科学价值和实际意义。 半导体微电子制造过程中，金属污染浓度可达 国外在该研究领域已经做了大量的工作，表1 12 13