Abstract
隨著積體電路產業朝向更精密且微細化的發展趨勢，矽晶圓表面潔淨度的要求亦日趨嚴格，幾已成為電子元件良率及可靠度提昇的一項關鍵因素。傳統的濕式晶圓清洗方法包含了大量化學試劑和純水的使用，不僅造成環保和成本問題，且已漸無法符合日趨嚴格的製程要求。為解決上述問題，本研究利用超臨界二氧化碳流體萃取配合放射性示蹤技術，探求晶圓表面Na、Fe、Cu及Zn等金屬元素之乾式洗淨方法。 在清洗系統的建立方面，首先針對晶圓表面Cu之污染進行最適化清洗條件的探討。繼利用所得之最適清洗條件，評估晶圓表面Na、Fe及Zn等元素之清洗效率及表面粗糙度的變化。研究結果顯示，超臨界二氧化碳流體清洗系統在2000psi、40℃、清洗15分鐘及添加水作為系統修飾劑的操作條件下，可以有效地清除晶圓表面Na、Cu及Zn等之污染，並且不會引起表面粗糙程度的惡化。另者關於晶圓表面Fe元素污染之清除，則需藉由酸性試劑的參與反應方可達到洗淨之目的。 為評估實際應用的可行性，乃比較所建立的方法與現今常用的濕式洗淨技術對於晶圓表面金屬元素的清洗效率。實驗結果顯示，利用超臨界二氧化碳流體系統對於晶圓表面金屬元素的洗淨能力，已相當接近濕式洗淨技術；然由於本系統在清洗過程中僅需使用少量的試劑，因此在兼顧降低製程成本及減少環境污染的雙重考量下，應用超臨界二氧化碳流體進行晶圓表面金屬污染之清洗確實具有相當的可行性。