单晶圆清洗

CMP 后清洗的 PVA 刷（洗涤器）可以被认为是单晶圆清洗工艺，一些晶圆厂使用单晶圆蚀刻来进行背面减薄和层去除。

兆声波（Megasonics） 可加快清洁过程，已添加用于清洁包含精细几何形状的表面上的颗粒、金属污染物和残留物。

在 180 纳米和更小的波长处，传统的清洁技术会损坏器件结构，迫使减少应用的能量或时间。然而，较小的颗粒需要较高的能量才能从晶圆表面脱离。一种解决方案是应用兆声波技术。

尽管有许多关于兆声波如何工作的理论，但很明显，若操作得当，兆声波会产生良好的效果。兆声波不是加热，而是每秒改变流体中的局部压力一百万次，从而产生空化。

在循环过程中，气体被推入和推出空隙，直到它坍塌，释放小表面颗粒所需的能量。更高的频率会增加空化效果，1 MHZ会产生直径为 1 微米的气泡。因此，可能更高的频率对于清洁纵横比更高的设备应该更有效。1.5 或 2MHz 的频率会产生更小的气泡，但它们的性能和相应的去除粒子的能力也会降低。

时间是单晶圆清洗的最大挑战，在大约一分钟的短暂时间内，必须完成清洁、漂洗和干燥。可以通过将化学反应的数量减少到一个或两个，从而将步骤减少到一个或两个。在过去已经证明使用经过 HF 处理的臭氧水的两步工艺是成功的。最近，它已证明使用含有氢氧化铵和过氧化物的混合物以及用于单一化学物质的螯合剂是成功的。

为了减少干燥时间，旋转干燥是最快、最简单的方法。但是，它还不足以达到最佳水平，依然会在晶圆上留下残留物，并在暴露的硅表面留下水印。最关键的是在含有疏水区域的表面，例如裸硅或一些低 k 层留下水印。

每一种都应用 Marangoni 效应，这是一种表面张力梯度效应，可在部分液体上产生力度，从而非常有效地去除局部水垢，同时最大限度地减少蒸发。对 200 毫米晶圆的测试结果令人印象深刻——与批处理干燥时间相比提高了 30 到 40 倍，从 7-10 分钟缩短到 10 到 20 秒。

目前的干洗方法通常用于表面处理，不能有效去除颗粒和金属污染物。但随着多孔低 k 材料或气隙的引入，这可能会改变，因为液体可以改变多孔薄膜的材料特性。