Übersicht

Reinigung

Ätzprozesse

Lackstrippen

Plating

Ich verfüge über 15 Jahre praktische Erfahrung im Einsatz von Applikationen zur Reinigung, Ätzung, Lack- und Polymerentfernung, elektrochemischen Metallabscheidung und Applikationen mit Ozon oder HF-vapor. Dabei war ich bei praktisch allen relevanten Chipherstellern in Europa im Einsatz und habe vielfältigste Variationen der unten angegebenen Applikationen installiert, qualifiziert, entwickelt und projektiert.

Jedoch ist die naßchemische Prozessführung allein nur ein Teil des Process Engineering. Daneben sind alle verfahrenstechnischen Aspekte im Umgang mit Materialien, OEM-Komponenten, Filtration, Entsorgung, Sicherheit und Medienverbrauch für eine erfolgreiche Prozessierung zu berücksichtigen. Hardware und Prozess bilden deshalb eine Einheit. Der Integration naßchemischer Prozesse in einen Gesamtprozess kommt beim Troubleshooting und Qualitätsmanagement eine besondere Bedeutung zu.

Die aufgelisteten Prozesse können überwiegend sowohl in Batch-Anlagen, als auch in Single-Wafer-Anlagen angewand werden. Die gängigsten Verfahren sind das Tauchen und Sprühen, jedoch können auch eine Fülle weiterer Techniken zum Einsatz kommen (Hochdruckdüsen, Dampf-Jets, Ultraschall, ect.).

Bei der Reinigung von Si-Substraten geht es hauptsächlich um die Entfernung von Partikeln, organischen und metallischen Verunreinigungen, sowie um die Ätzung von natürlichem Oxid auf der Oberfläche des Wafers. Naßchemische Reinigungsschritte erfolgen vor Lithographie- und Ofenprozessen und nach dem Veraschen von Photolack und Polymeren.

FEOL (Front End of Line) Reinigungen

• Spin Rinse Dry (SRD) Spülprozesse mit Wasser und Stickstoff
• Surface Tension Dry (STD) mit Wasser und Propanol
• Standardreinigungen mit HF, Piranha, SC1, SC2 sowie beliebigen Kombinationen daraus
• Reinigungen mit Ozon und Wasser (z.B HydrOzone^TM, FlurOzone^TM, SicOzone^TM )
• HF-last Prozesse zur Ofen-Vorreinigung
• Alle denkbaren Kombinationen aus obigen Prozessen

BEOL (Back End of Line) Reinigungen nach Metallisierungsschritten

• Lösungsmittelprozesse zum Polymere-Entfernen und zur Reinigung von Kontaktlöchern
• verdünnte Schwefelsäure, dSP und dSP⁺ (hochverdünnte Mischungen aus H2SO4 und H2O2, zum Teil auch mit Spuren von HF)
• Reinigungen mit Ozon

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Naßchemische Ätzverfahren kommen in allen Phasen der Chipproduktion zum Einsatz. Im FEOL-Bereich werden überwiegend Oxid- und Nitridschichten strukturiert, später dann Metalle nach Silizidierung entfernt und Metallisierungsbahnen strukturiert. Im Advanced Packaging-Bereich gibt es Anwendungen zur Entfernung von Diffusionsbarrieren und Cu-Seed Layer Metallisierung.

• Oxidätzen mit BOE oder HF
• HF-Vapor Ätzen für MEMS Applikationen
• ONO-Prozess mit Ethylenglykol/HF
• Metallätzen (Al, AlSi, AlSiCu, Cu, Ti, TiW, TiN, W, Au, Pt, ...)
• Si-Freckle Ätzung nach AlSi und AlSiCu-Ätzung
• Ätzung des Waferrands (Bevel Edge Clean)
• Si-Ätzung zum Dünnen der Wafer
• elektrochemisches Ätzen zur Erzeugung von porösem Silizium
• Si-Polieren mit HF-Vapor und Ozon

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Beim Lackstrippen geht es um die vollständige Entfernung von Photolacken oder Schutzlacken. Eine weitere Anwendung ist der sog. Metal Lift off Prozess, bei dem neben dem Lack auch eine darüberliegende Schicht Metall abgehoben wird.

FEOL (Front End of Line) Prozesse zum Lackstrippen

• Piranha Prozess mit Caro'sche Säure
• Ozon/Wasser basierte Prozesse

BEOL (Back End of Line) Prozesse zum Lackstrippen

• Lösungsmittel Prozesse
• Ozon/Wasser basierte Prozesse
• Metal Lift off

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Unter Plating versteht man die galvanische Abscheidung von Metallen auf dem Substrat.  Man unterscheidet beim Plating das Metallabscheiden durch eine aufgebrachte nichtleitende Maske (patterned plating), sowie dem ganzflächigen Plating (damascene, bzw. dual damascene plating). Ich habe sowohl mit dem elecktrochemischen (ECD), als auch dem stromlosen (eless) Plating langjährige Erfahrung.

Elektrochemisches Plating (ECD)

• Cu-Plating
• Au-Plating
• Ni-Plating
• Pt-Plating

Stromlose Abscheidung (eless plating)

• eless Ni auf Cu und Al
• eless Pd
• eless Au

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