半導體製程中所使用的材料、化學品純度之提升以及晶片表面污染的防制等對提高良率及降低元件損壞至為重要。特別是在微影製程在製程中對光阻的純度要求愈來愈高，然而關於DUV、E-beam光阻以及BARC的不純物遷移和擴散，目前相關文獻極少，值得研究。
本研究使用放射性示蹤法進行微量分析。全程包括：（1）純鍺偵檢器(HPGe)絕對峰效率之校正（含各類不同幾何形狀之射源）和相關元素最低可測值之確定（2）微影材料污染分析，（3）化學藥劑（清洗前後）及相關材料之微量元素分析等。探討Bare-Si、Poly-Si、SiO2、Si3N4四種矽材質中，污染物元素K , Na, Cs, Sr, Ba, Co, Zn, Mn, Cu, Fe, Br, I等，經由光阻、BARC烘烤之後污染物轉移及相關之化學溶液清洗效果。

由實驗可知，經由微影材質轉移至晶圓上的元素，部分具有較高的遷移比例。DUV 248 nm光阻對於四種材質的遷移比值，在80℃至120℃間之溫度範圍，並無明顯的依持性出現，另有元素對於下層材質顯示出較高的依持性。鹼金族金屬的遷移比例低於偵測低限。鐵、銅則是遷移值較高的金屬。如果光阻內有碘存在，則是要小心處理，因為其遷移程度很高。三種光阻中鐵對248nm光阻的影響比193nm光阻嚴重，193nm光阻要特別注意銅污染的問題，E-beam光阻則是要注意鐵污染的問題。DUV BARC的轉移比例對於烘烤時間的效應，由數值看來，大致可發現在100~200秒的烘烤時間內有較大值，在300秒時具有較小值。

針對元素之污染擴散行為本研究亦進行數值模擬分析。在第一種（無窮大介質）模式中，定義一新參數K與矽材的種類、不純物的結構、光阻的特性和烘烤的溫度有關，K值小表示低擴散，K值大者為高擴散。第二種（半無窮大介質）模式則是探討擴散係數D1、D2和遷移係數k與污染物遷移比之間的關係。另外也探討遷移係數k與時間及溫度之間的相關性。

RCA clean中各種化學溶液可經由實驗求出清洗前後各種污染源殘存於材質的比例，藉以評估其清洗效率。SC1溶液之生命期會受到溫度的影響，溫度愈高影響愈大，使得其清洗效率與溫度之間有相當的關聯性。高溫（80℃）的H2O對於大部份的元素清洗效率較其餘兩低溫的狀況好；對Cu的清洗能力與材質有依持性而 Fe則否。SC2可將Na、K、Cs、Mn、Zn、Co、Cu等金屬移除。在晶圓上的金屬如可形成氧化物，會因DHF去除SiO2時順道將金屬氧化物帶走。如Na、K、Cs、Mn、Zn、Co、Fe等元素。SPM易於清除金屬離子，與SC2的結果類似。高溫SPM對於Fe的清洗效果很好，室溫時的SPM對於Cu的效果不錯。BOE對於Ba的去除效果不好，對於 Na、K、Cs則是可以完全移除。高溫的BOE對於Mn、Zn、Co效果很好；Cu對於材質有依持性，如同DHF一樣，殘留量高；Fe的清除效果還不錯，僅約有1％以下的殘餘。

大部份文獻是利用吸附的模式來解釋晶片表面上的不純物經化學混合液清洗的行為，包括吸附和脫附兩種行為來進行反應。本研究另利用不純物因濃度差在介面產生交換之行為（新定義一清洗係數h），加上不純物在矽材內之擴散行為，來建立清洗製程中污染物行為的模式。此模式之數值計算結果可解釋實驗數據。

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