传统的半导体生产制程均使用湿式清洗技术清除晶圆表面的污染微粒，此一制程需用到大量的的有害化合物，造成作业人员危害及环境污染的问题。此外，因湿式清洗与润湿制程的超纯水用量约占半导体厂超纯水用量的60％，假如干式技术能取代部份湿式清洗步骤，将可减少可观的水资源及危害性化学用品使用量，并因而降低晶圆制程的风险。

本研究系针对晶圆干式清洗法之脉动喷气式（Pulse-jet）清除晶圆表面微粒之机制进行探讨，以提供另一解决微粒污染晶圆问题的方法。由研究的结果显示，对晶圆表面之0.6μm标准PSL微粒（Polystyrene Latex）局部最高去除效率大于95％；0.4μm标准PSL微粒局部最高去除效率也可达85％；经修正后的微粒去除器可以清除整片晶圆，其对于2.0μm PSL微粒去除率达80％。

由测试结果可观察到微粒以垂直方式脱离晶圆表面，微粒主要受高速流体的拉曳力作用，尤其乱流扬起（Turbulent Burst）作用更扮演重要的角色。实务上可藉增加入口压力、脉冲时间及次数提高微粒的去除效率，以达到所需的晶圆洁净度。

近几年来，由于半导体产业的迅速发展，使得集成电路的制造朝较大的芯片，且较小的线宽来进行，以达到相同大小的集成电路功能加强，且降低其单位使用的成本。微粒本身或微粒所导致的缺陷在微粒移除后仍然存在，上述两种情况导因于微粒与电路间的物理或机械性的相互作用，在此情形下，微粒与电路图案大小的相对粒径就是决定电路是否导致缺陷的主要原因，通常这个比率为1/10~1/ 3，因此微粒即使小于0.1μm时，在超大规模集成电路（ULSI）制程上产品的良率上仍会造成很大的问题。

微粒附着于晶圆表面造成产品的瑕疵（Defect）是目前半导体制程须常面对的棘手问题，所以微粒控制在半导体的制作中扮演相当重要的角色，且所需控制的微粒将朝深次微米（Deep Submicron）粒径进行，以提高产品良率。在半导体组件制作过程中，许多从管壁、阀件、滤纸等部位产生的微粒随着流体进入制程，而污染晶圆表面，导致上述致命的缺陷，降低产品良率，如何有效清除晶圆表面所沉积的微粒以及保持晶圆表面之洁净，是半导体现场制程人员每天平均面对的严肃挑战。

传统上，晶圆之清洗均使用湿式清除技术（Wet Wafer Cleaning），湿式清除技术在现场应用多年，并证明式一项相当有效的清除技术。虽然未来在晶圆清洗制程，它将持续扮演一定的角色，但目前湿式清洗技术需用到大量的有害化合物，对作业人员及环境具有相当的污染危害，目前所使用的湿式清洗技术仍存在的缺点，在深次微米制程中，随着沟槽（Trench）的深长化，将使晶圆的清洗效率降低；铜制程的使用，使得Cross Contamination的问题更加引人关切。湿式清洗方法所需要的高纯度化学药品及去离子水（DI water）费用昂贵，也形成废水处理及安全问题。

此外湿式清洗与润湿制程的超纯水用量约占半导体厂超纯水用量的60％，如果能利用干式技术取代湿式清洗制程，则可因超纯水用量减低节省许多经费，由于上述种种原因，为适合于未来深次微米制程，且减低超纯水及化学药品的用量，半导体工业的确急须研发一种新式的晶圆清洗替代技术，以因应下一世代更精细的制程需求，也因此促使干式清洗法渐受到重视。所以美国半导体工业协会在未来的技术发展中里程表中，明订研发较新的清洗制程以取代目前的湿式清洗技术，而国际上几个半导体研究机构（如SEMATECH）和设备材料设备商（如FSI, Air Product & Chemicals, Radiance process Co.,Sumitomo）也正从事新型干式清洗技术的研发，并有原型机在试验中,故在未来的清洁生产技术的要求下,使用大量有害化学物质的湿式清洗技术势必被无二次污染的干式清洗技术所取代。所以应用干式清洗法清除晶圆表面微粒的研究将愈来愈多且愈加重要。

其中低温气胶与雷射汽化清除技术已经进入了实厂应用阶段，唯空气喷射吹除上停留在研发阶段。本研究将探讨脉冲喷气式（Pulse-jet）清除晶圆表面微粒之机制，以便有助于未来开发此项晶圆表面微粒清除技术。

研究目标为利用局现在水平方向前进的高压震波所产生的拉曳力去除晶圆表面的污染微粒，以研发去除晶圆表面所沉积的污染微粒的脉冲喷气式（pulse-jet）技术，期使开发的微粒去除器微粒对沉积于光滑晶圆表面之0.1～2.0μm PSL单径标准微粒的清除效90％以上，作为研发干式晶圆清洗机台的基础，进而减少半导体制造业因使用湿式晶圆清洗方法大量使用化学药品及去离子水所造成的资源浪费和环境污染问题。 （转自 中电网）