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현재 사용되고 있는 세정 공정은
여러 단계를 거치는 복잡하고 화학액과
초순수를 많이 사용하는 공정이었다.
전체 반도체 공정에 사용하는 화학액과
DI water의 약 40~60% 정도를 습식 세정 공정에서
사용한다고 조사되어 발표 되었다.
이를 해결하기 위해 현재 세계적으로
여러 세정 공정이 연구되고 있고 새로운 개념의 세정 공정과
장비가 개발되고 있다.
현재 연구되는 세정 공정은 환경 친화적이고
경제적인 방향으로 진행되고 있다.
특히 화학액과 초순수의 사용량을 줄이고,
재활용하고 새로운 세정 공정을 개발하여
현재의 세정 공정을 대치하려는
3R (Reduce, Recycle, Replace)이 강조되고 있다.
현재 세정 공정은 화학액을 희석시켜 사용하고
상온에서 세정 공정을 수행함으로써 경제적이고
환경친화적인 공정을 어느 정도 만족시키고 있다.
앞으로 요구되는 세정 공정은
더 작은 오염물의 제거 뿐만 아니라 화학액과
초순수의 사용량 절감,
장비의 소형화,
수세(rinse)와 웨이퍼 건조의 문제와 더불어
웨이퍼 표면 inspection 기술등이 모두 만족되어야 한다.
기존의 RCA 세정 공정은 최근에 들어
초정밀 세정에 대한 개선된 장비들의 수요에 적응하기 위해서 RCA세정은 재고되기 시작했다.
예를 들어,
미세 거칠기를 조절하는 관점으로부터
다시 용액 조성들이 고려되었고,
더 좋은 성능의 세정과 간단한 절차를 얻기 위해서 대체 세정용액에 대한 많은 연구가 진행 되어져왔다.
아래의 목록은 RCA세정액에서 제안된
새로운 세정액들의 예들을 보여주고 있다.
1) 균일하게 복잡한 표면 구조들을 세정하고
미세 거칠기를 조절하기 위해서
화합물내에 다양한 계면 활성제를 사용함
2) SC-1용액 대신에 황산, 과산화수소, 물의 혼합물 중
과산화수소의 대체물로써 오존화 된 물(O3)을 사용한다.
3) 황산과 과산화수소 혼합물을 대체하기 위한
오존화 된 물(O3/H2O)의 사용
4) 식각 기능을 부여하기 위해 황산,
과산화수소 혼합물에 HF 첨가
5) Al, Fe이 SC-1용액과 함께
실리콘 웨이퍼에 쉽게 붙기 때문에,
SC-2용액 대신에 킬레이트(Chelating) 화합물이 첨가된
암모니아/과산화수소 혼합물을 사용하여
이금속의 부착을 방지
6) 희석된 HCl 그 자체적만으로도 금속 불순물을 제거하는데
효과적이기 때문에 SC-2용액으로부터 과산화수소의 제거
7) 중금속을 효과적으로 제거하고 SC2 세정 과정을 제거하기
위해 희석된 HF 용액에 과산화 수소 첨가(HF/H2O2/H2O)
8) 입자 부착을 방해하기 위해서 희석된 HF에 IPA 극소량 첨가
9) 금속 불순물을 제거하는 기능을 향상시키기 위해서
희석된 HF에 HCl첨가
10) 알칼리 또는 산으로 이온화된 물을 사용한 세정
11) Particle 을 효과적으로 제거하기 위해
희석시킨 SC1 세정 용액과 Megasonic power 결합
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