Münster 1999 – wissenschaftliches Programm

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HL: Halbleiterphysik

HL 23: Poster II

HL 23.66: Poster

Mittwoch, 24. März 1999, 14:00–18:00, Z

Reinigung kommerzieller Si-Wafer: Vergleich der Effizienzen für Dry- und Steam Lasercleaning — •Mario Mosbacher, Volker Dobler, Johannes Boneberg und Paul Leiderer — Universität Konstanz, Fakultät für Physik, Fach M676, 78457 Konstanz

Schrumpfende Abmessungen der Bauteile in der Halbleitertechnik machen es notwendig, daß immer kleinere Verunreinigungen von den verwendeten Substraten (z.B. Si-Wafer) entfernt werden müssen, um Verluste im Produktionsprozeß zu verringern. Herkömmliche Reinigungsmethoden wie Ultraschall sind dazu nicht in der Lage. Hierzu sind hohe Beschleunigungen von ca. 10 ⁸ g notwendig, wie sie zum Beispiel bei der explosiven Verdampfung eines dünnen Wasserfilmes (“Steam Lasercleaning”) oder thermische Expansion (“Dry Lasercleaning”) nach Laserbeschuß auftreten. Beide Verfahren wurden im Hinblick auf den Einfluß der Prozeßparameter (Energiedichte des Laser, Materialeigenschaften der Verunreinigungen, Eigenschaften des Flüssigkeitsfilmes) auf die Reinigungseffizienz quantitativ untersucht. Als Modellverunreinigungen wählten wir monodisperse Kolloidpartikel, als Substrat kommerzielle Si-Wafer. Unsere Untersuchungen des Steam Lasercleanings zeigen, daß für die Reinigungseffizienz als Funktion der eingestrahlten Energiedichte eine scharfe Schwelle existiert, die unabhängig vom Partikeldurchmesser (60-800 nm) und Material (PS, Si, Al₂O₃) ist. Für Energiedichten von 170 mJ/cm² (Schmelzschwelle Si: 270 mJ/cm²) erreicht man Effizienzen von 90%. Die Reinigungsschwelle zeigt eine deutliche Abhängigkeit von der Zusammensetzung des Flüssigkeitsfilmes (Alkohol-Wasser-Gemisch). Für das Dry Lasercleaning konnten nur deutlich geringere Effizienzen erzielt werden.