半导体硅片化学清洗技术

《半导体硅片化学清洗技术》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、半导体硅片的化学清洗技术7}!c:k8Q#X-G!E%n引用:一.硅片的化学清洗工艺原理7~9z-B0B8w5K(e硅片经过不同工序加工后，其表面已受到严重沾污，一般讲硅片表面沾污大致可分在三类：A.有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合超声波清洗技术来去除。2r2R!B$X%`([8V:{'d0bB.颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或超声波清洗技术来去除粒径≥0.4μm颗粒，利用兆声波可去除≥0.2μm颗粒。.A4j1w(UQC.金属离子沾污：必须采用化学的方法才能清洗其沾污，硅片表面金属

2、杂质沾污有两大类："I!Y/f"d#]9j#C&ga.一类是沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。b.另一类是带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。硅抛光片的化学清洗目的就在于要去除这种沾污，一般可按下述办法进行清洗去除沾污。a.使用强氧化剂使“电镀”附着到硅表面的金属离子、氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。b.用无害的小直径强正离子（如H+）来替代吸附在硅片表面的金.a+M$@9b4y's*Q)c属离子，使之溶解于清洗液中。:H&;^8^;Z-I;Jc.用大量去

3、离水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。'UW%Y9t1W$_自1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用，1978年RCA实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以RCA清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来，例如：6@8X4[6F7E/g'F6`-g*r8Y'[⑴美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术。,V#_8Z:h%E4z%P/h"b⑵美国原CFM公司推出的Full-Flowsystems封闭式溢流型清洗技术。⑶美国VERTEQ公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化

4、学清洗技术（例GoldfingerMach2清洗系统）。3N-E2m0l"m2{*D-Z2[,_⑷美国SSEC公司的双面檫洗技术（例M3304DSS清洗系统）。%C!`*y;j.[7j.T9a⑸曰本提出无药液的电介离子水清洗技术（用电介超纯离子水清洗）使抛光片表面洁净技术达到了新的水平。⑹以HF/O3为基础的硅片化学清洗技术。$WG'U:U

5、"X"`1[6D6W&

6、,B&S:g!d#I目前常用H2O2作强氧化剂，选用HCL作为H+的来源用于清除金属离子。SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H

7、2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除。.Dj3m4^/X)v;`;K由于溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。.K9L)U-

8、6Q"A'F&y1Z?%I/z,x/y%[)Ze:q%f为此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。&t)Y;h-[f9Vt;H$^&Z']%I$h,u;{SC-2是H2O

9、2和HCL的酸性溶液，它具有极强的氧化性和络合性，能与氧以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的效果。}.o{-p.E#X/x引用:二.RCA清洗技术4l.r'c6Q+x#i,x/?.q8@#

10、'?*Q'o0n&

11、传统的RCA清洗技术：所用清洗装置大多是多槽浸泡式清洗系统清洗工序：SC-1→DHF→SC-2-U(v6u&u0u#m+R-h4P5Y1.SC-1清洗去除颗粒：,T'

12、g8_4K1L#s"O,5O⑴目的：主要是去除颗粒沾污（粒子）也能去除部分金属杂质。#^8f+R.k4d'Y5`9h:c)S5}9S$I/u#]'o&Z6P⑵去除颗粒的原理：硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜（约6nm呈亲水性），该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温;w/a3G3A'T"r度无关。②SiO2的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而加快，

13、其与H2O2的浓度无关。"y!z"s)K#T%q/-{③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快，当到达某一浓度后为一定值，H2O2浓度越高这一值越小。④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度,可抑制颗粒的去除率的下降。⑥随着清洗洗液温度升高，颗粒去除率也提高，在一定温度下可达最大值。1l4U2^4e6L;D%M5g⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关，为确保颗粒的去除