デバイス構造の縮小化に伴って、パーティクル除去間の材料ロスを低くするのがますます困難になってきている。材料および構造周りへの損傷、攻撃あるいはその反対に修正することから保護することもまた困難になってきている。これらの影響として、ドーパントロス、Low-k絶縁膜のk値の変化、メタルゲートの腐食、パターン倒壊らがある。そして、32nmプロセス以降では、これが全てではなく、さらにもっと危機的だ。「どのように洗浄するかのパラダイムシフトがまさに起きようとしている」と米Sematech社FEOL部先端ゲート洗浄でシニアメンバーのJoel Barnett氏は語った。

　「特に寸法がより微細になるに伴って、クリティカルなパーティクルの直径もまた、微細になる」とベルギーIMEC社のウルトラクリーン・プロセスのプログラムマネージャであるPaul Mertens氏は語った。「微細パーティクルは洗浄するのに、より困難になると共に、小型化する形状への構造的な損傷の危険度がすぐに重大な問題になり、プロセスウィンドウは引き続き狭くなる結果になる」。

　Mertens氏によると、現状で試みられているパーティクル除去の全体的な取り組みがさらに必須になるという。彼は、一般的な最先端の洗浄方法に強い相互依存性がある機械的および化学的洗浄のメカニズムを組み合わせると説明した。しかし、化学的見地で定量的（エッチング速度、k値の変化など）な特性は広く研究されているが、さらに定量的な取り組みが機械的見地には欠けていると説明した。「結果的に、機械的プロセスのウィンドウは知られていない」と彼は語った。「将来の洗浄工程の評価で、一つは構造の機械的強度、密着強度らについて、CMPで行ったのと同等の評価について言及するべきである」。

　高ドーズイオン注入後のレジスト剥離は、困難な洗浄プロセスの基準になると、米Axcelis Technologies社マーケティング部プロダクトライン・マネージャであるJohn Tracy氏は語った。極浅接合（USJ：Ultra Shallow Junction）は現在同じように洗浄の問題になっており、剥離中にドープされた基板を保持することはさらに困難になってきている。「それぞれのノードで、接合深さまたはドーパント深さは浅くなってきている。そして、どんな種類の基板への酸化または基板への損傷の許容度は、新しいレベルの感度を持つようになってきた」と語った。

　Hf酸化膜系のゲート絶縁膜などの、ゲートスタック構造に風変りな膜の使用が、本質的に揮発性が少なく除去するのが困難な材料を導入していると、米Lam Research社の洗浄ビジネスグループのジェネラルマネージャでバイスプレジデントであるJeff Marks氏は言及した。「エッチングプロセスの観点からすると、一般的に生成物をより生成する」と彼は語った。「単純なポリ構造の古いゲート構造に戻した場合、形状と選択比を維持しようと試みるために故意に残した残渣以外、ポリエッチング後ウェーハ上にほとんど残渣は残らない」。　

　Wおよびその他のメタルを含む新材料は、ゲート酸化膜またはゲート構造の側壁に沿ってメタルを含む残渣を残す。ゲート構造内でメタルそれ自身をエッチングによって取り除くことなしに、残渣を除去することが難しくなっている。「同時に、単層ポリの代わりのゲート構造で、現在ゲートスタックでは4つの異なった材料が導入される可能性がある」とMarks氏は語った。それに追加して、これら全ての4つの材料は、洗浄時に露出される。「少なくともエッチング時に、1つの材料はエッチングされるにつれて露出されるが、うまくいけば側壁部のパッシベーションがゲート材料を保護できる。洗浄中、複数の残渣の除去を試みると、下地の材料が露出される。ウェットプロセス中には、どんな下地の材料も除去されて欲しくないが、それと同時に全ての残渣を除去したいと望んでいる」と語った。

　Tracy氏によると、メタルゲートに対して、製造装置メーカーはレジスト剥離に無酸素プラズマなどの酸化剤添加のない方法を探し出すことを促している。「過去、洗浄に使っていた酸素/窒素系のプラズマ用化学薬品は、新しく導入されているこれらの新材料にはもはや許容できなくなっている。顧客と共同開発を行い、レジスト剥離に酸化剤添加のないウェット洗浄を可能にすることが必要だ」としている。