在完成遮光栅格(LS_GRID)的 W 和 TiN 刻蚀后,晶圆表面会残留硬化的光刻胶(PR)外壳以及含卤素的有机金属刻蚀后残留物(PER)。金属栅格结构在背面照明(BSI)CMOS 图像传感器中起到物理隔离相邻像素的作用,以最大限度地减少光学和电学串扰*(工程实践)。残留的刻蚀产物会严重阻碍后续上层栅格密封层的均匀沉积,可能导致附着力失效或污染物截留 。此外,残留的导电物质(例如(工程实践)*含 Ti 或 W 的聚合物副产物)会导致像素阵列出现漏电,从而从根本上改变器件的局部
载流子输运特性和寄生电阻特性 。因此,在不损伤敏感的 W/TiN 栅格结构的前提下,彻底去除 PR 和 PER 是必须的准备步骤 。传统的强功率氧等离子体灰化通常不适用于此步骤,因为它会使暴露的 W 和 TiN 侧壁严重氧化,从而增加栅格的薄层电阻并降低其精确的垂直轮廓 。相比之下,先进制程通常采用无等离子体或温和的化学活化路径,并结合专用的湿法清洗 。
由于在之前的等离子体刻蚀中受到离子轰击,PR 外壳发生了高度交联,对纯溶剂溶解具有极强的抵抗力 。为了克服这一点,可以采用紫外线(UV)辐照来诱导聚合物骨架中 C-C 和 C-F 键的光化学断链 。这种定向的紫外光子能量能够降低聚合物的分子量和交联密度,并在不使底层介质受到破坏性离子轰击的情况下增加表面极性 。随后,全湿法清洗液利用选择性溶解和络合机制,剥离被弱化的有机网络 。湿法清洗的配方必须精确平衡,以在去除残留物的同时保持对 W 和 TiN 的完美选择性 。为此,通常会添加特定的缓蚀剂(如长链伯烷基胺),以选择性地吸附在 W/TiN 表面,从而使其免受清洗液中氧化成分的侵蚀 。