Abstract
摘要 隨著積體電路產業朝向更精密且細微化的發展趨勢，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和可靠度提升的一項關鍵因素。傳統的溼式晶圓清洗方法包含了大量化學試劑和純水的使用，不僅造成了環保和成本的問題，且已經漸漸不符合日趨嚴格的製程要求。為解決上述問題，本研究利用臭氧(Ozone)和紫外光(UV light)的組合，並以鈉、鐵、銅和鋅等金屬元素為對象，配合二次離子質譜儀（Secondary Ion Mass Spectrometer；SIMS）分析與全Ｘ光螢光分析（Total Reflection X-ray Fluorescence；TXRF），探求一個僅使用少量的化學藥劑且有效可行之低溫洗淨技術。 在ULSI製程洗淨技術過程中，減少金屬雜質的污染是極端重要的工作。超量金屬的存在會對閘極氧化層造成介電特性的劣化，進而加速其崩潰。此外金屬亦會擴散進入矽晶基質內，形成接面漏電現象並縮短少數載子的生命期，本研究以鐵金屬元素污染矽晶圓表面成長金氧半導體（ＭＯＳ）電容，並藉由ＭＯＳ電容本身的電流-電壓(I-V)、電容-電壓(C-V)與崩潰電壓(Qbd)大小的特性，以及穿透式電子顯微鏡（ＴＥＭ）和原子力顯微鏡（ＡＦＭ）的觀察，評估晶圓表面鐵金屬含量和元件電性之間的相互關係。 此外，我們在Class 1000的無塵室中自行建立了馬南哥尼乾燥技術之晶圓乾化系統。因為在製程技術精進到深次微米<0.5μm的領域，分子力（Molecular Force）將主控物質間的物理現象，而地心引力（Gravitational）和其他的力，如離心力(Centrifugal Force)不再是主控因素。因此在微觀領域的世界裡，尤其是深窄溝槽的ＤＲＡＭ製程技術裡，傳統的旋乾機已不能克服分子力，而把水分子有效的去除。本研究已將馬南哥尼乾燥系統完全建立，至於評估方法還有待建立。