使用干冰清洁剂去除硅晶片上的碳氢化合物和硅油污渍-行业动态

简要说明干冰喷射是一种从硅片表面去除碳氢化合物和硅油污渍的较新方法。在这种技术中，高纯度的液态或气态干冰和雪在一个特殊的喷嘴中膨胀以形成高速射流。喷射器包含许多小直径的固态二氧化碳颗粒，称为二氧化碳颗粒，会击打表面并去除粘附的颗粒（甚至亚微米大小），碳氢化合物污渍（例如指纹和鼻印）以及硅脂。实际上，对晶片表面上的二氧化碳雪的清洁导致了不确定烃的大量减少，在一种情况下，减少了约60％。清洁和污染的硅片的表面分析表明，二氧化碳除雪不会导致明显的化学相互作用，也不会留下可检测的残留物。干冰清洗一，简介表面分析中最困难的问题之一涉及样品处理。 ASTM E1078标准讨论了各种保持表面清洁度的方法以及处理样品以减少或消除空气暴露有害影响的技术。然而，许多样品不能以不会发生空气暴露于目标表面的方式进行处理或分析。在这些情况下，光谱富含碳，并且在许多情况下，碳层可以隐藏感兴趣的元素，或者可以覆盖整个表面，以至于无法检测到基材。在其他情况下，分析人员可能会收到带有指纹或其他有机残留物的样品，必须在不改变目标表面化学成分的情况下将其清除。通常，氧等离子体或氩离子溅射可通过溶剂清洁减少表面上的大量碳氢化合物残留。但是，在某些情况下，这些清洁程序可能会留下额外的残留物或去除感兴趣的元素或化合物。在本文中，讨论了一种相对较新的程序，用于使用清洗去除碳氢化合物和真空油脂。最初用于表面清洁。使用高速喷射的二氧化碳小颗粒进一步开发了该方法，以从硅表面去除颗粒和碳氢化合物膜。事实证明，高速喷射工艺在去除颗粒方面非常有效，相对去除效率超过99.9％。如在这项工作中所使用的，二氧化碳除雪利用高速CO2气体喷射与小颗粒（称为“雪”）混合而成。通过在市售喷嘴中膨胀气态或液态干冰和雪而产生雪颗粒。二氧化碳和雪的混合物被迫通过喷嘴并喷到要清洁的表面上。它是二氧化碳雪和气体的混合物，可从表面去除颗粒和碳氢化合物膜。在这项研究中，原始的硅片故意被指纹，男性面部油脂（鼻子）或硅酮真空油脂污染，以评估二氧化碳除雪的有效性。此外，还研究了用二氧化碳除雪清洁生硅片的有效性。我们的目标是量化清洁度，识别表面上可能发生的任何化学反应，并确定是否残留任何残留物。 2.简要说明在进行任何污染或清洁实验之前，先通过X射线光电子能谱（XPS）分析原始的硅晶片。这些分析被用作对照。接下来，晶片被指印，男性面部油脂（鼻印）或硅酮真空油脂污染。然后使用铝板覆盖污渍的大约一半，并使用干冰和雪清洁设备清洁污渍的裸露部分。然后将晶片加载到XPS系统中进行分析。初步分析后，将晶片分别存放在单独的聚丙烯晶片容器中约6周，然后重新进行分析。对于此分析，首先从染色的和先前的干冰和雪清洁区域获得光谱，然后将第二个区域作为新的对照＃2。然后在室内空气中用干冰和雪清洁两个区域。将晶片快速重新装入XPS，并从清洁的控制表面和清洁的污渍表面获得数据。后一项测试是评估小组实验数据的可重复性，并讨论了清洁暴露在空气中的晶圆的方法。来自AircoIndust的Spectalman CO2rialGases用于这些测试。该等级列出的杂质为：空气少于0.5 ppm，碳氢化合物少于0.5 ppm和水分少于2 ppm。气瓶配有不锈钢供应软管和高纯度的CO2清洁喷嘴。喷嘴设计是产生二氧化碳雪的关键，可以有效清除污染物并清洁1000级洁净室中的工作。清洁设置如图1所示。使用SurfaceScience Instruments的206 XPS型进行表面分析。使用单色AlKax光束获得光谱，X射线光斑尺寸为600 JL，能量分辨率对于测量扫描为约1.5 eV，对于高分辨率扫描为0.9 eV。分辨率值是从Au4 / 7/2跃迁的FWHM（半峰全宽）值得出的。由于清洁过程会冷却样品，因此需要进行一些加热以防止水分凝结。因此，在清洁过程中使用加热的真空吸盘（约80°C）来固定所有样品。从保持在加热卡盘上但未去除二氧化碳积雪的晶片获得的光谱表明，表面碳氢化合物的变化与二氧化碳积雪的清洁有关，而与加热引起的任何脱附无关。结果与讨论A.表面组成pstyle =” margin-top：5px，margin-right：0，margin-bottom：5px，margin-left：0，font-variant-ligatures：normal，font-variant-caps：Normal，孤儿：2，文本对齐：开始，寡妇：2，-webkit-text-str