文章來源：半導(dǎo)體與物理

原文作者：jjfly686

本文介紹了什么是超臨界CO?清洗技術(shù)。

在芯片制程進(jìn)入納米時代后，一個看似矛盾的難題浮出水面：如何在不損傷脆弱納米結(jié)構(gòu)的前提下，徹底清除深孔、溝槽中的殘留物？傳統(tǒng)水基清洗和等離子清洗由于液體的表面張力會損壞高升寬比結(jié)構(gòu)中，而超臨界二氧化碳（sCO?）清洗技術(shù)，憑借其獨特的物理特性，正在改寫半導(dǎo)體清洗的規(guī)則。

超臨界CO?：當(dāng)氣體與液體界限消失

當(dāng)二氧化碳處于臨界點（溫度31.1℃，壓力7.38 MPa）以上時，會進(jìn)入既非氣體也非液體的超臨界態(tài)。此時它展現(xiàn)出顛覆性的特性：

零表面張力：可滲入寬深比超過100:1的納米孔洞；

氣體級擴(kuò)散性：運(yùn)動速度是液態(tài)溶劑的10倍，3秒內(nèi)滲透1微米深結(jié)構(gòu)；

液體級溶解力：可攜帶專用清洗劑，溶解金屬殘留和有機(jī)污染物。

這種狀態(tài)下的CO?如同"隱形清潔工"，能在不接觸器件表面的情況下完成深度清。

為什么選擇超臨界CO?清洗？

突破物理極限的清潔能力

DRAM電容清洗：現(xiàn)代DRAM采用深寬比60:1的圓柱形電容（直徑20 nm，深度1.2 μm），傳統(tǒng)濕法清洗液因表面張力無法到達(dá)底部，而sCO?可100%覆蓋（三星在1α nm工藝中應(yīng)用該技術(shù)）；

3D NAND清洗：232層NAND的存儲孔深度達(dá)8 μm，直徑僅40 nm（深寬比200:1）。

零損傷的溫和工藝

無高頻等離子體轟擊，避免FinFET鰭片的原子級損傷；

無水分殘留，消除銅互連線（線寬10 nm）的電化學(xué)腐蝕風(fēng)險。

環(huán)保與成本優(yōu)勢

CO?可循環(huán)使用，單次工藝耗材成本比異丙醇（IPA）清洗降低70%；

無有害廢物排放，較傳統(tǒng)清洗減少95%的化學(xué)廢水。