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新闻动态 |
| 半导体硅片接纳的化学洗濯手艺 |
| 揭晓时间：2019-03-09 14:32:42 阅读次数：次 [关闭窗口] |
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半导体硅片接纳的化学洗濯手艺
硅片接纳的化学洗濯工艺原理硅片经由差别工序加工后 ，其外貌已受到严重沾污 ，一样平常讲硅片接纳外貌沾污大致可分在三类：
A.有机杂质沾污：可通过有机试剂的消融作用 ，连系超声波洗濯手艺往复除。
B.颗粒沾污：运用物理的要领可采机械擦洗或超声波洗濯手艺往复除粒径≥0.4μm颗粒 ，使用兆声波可去除≥0.2μm颗粒。
C.金属离子沾污：必需接纳化学的要领才华洗濯其沾污 ，硅片接纳外貌金属杂质沾污有两大类：
a.一类是沾污离子或原子通过吸附疏散附着在硅片接纳外貌。b.另一类是带正电的金属离子获得电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片外貌。硅抛光片的化学洗濯目的就在于要去除这种沾污 ，一样平常可按下述步伐举行洗濯去除沾污。
a.使用强氧化剂使“电镀”附着到硅外貌的金属离子、氧化成金属 ，消融在洗濯液中或吸附在硅片接纳外貌。b.用无害的小直径强正离子（如H+）来替换吸附在硅片外貌的金属离子 ，使之消融于洗濯液中。c.用大宗去离水举行超声波洗濯 ，以扫除溶液中的金属离子。自1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学洗濯工艺获得了普遍应用 ，1978年RCA实验室又推出兆声洗濯工艺 ，近几年来以RCA洗濯理论为基础的种种洗濯手艺一直被开发出来 ，
例如：⑴美国FSI公司推出离心喷淋式化学洗濯手艺。⑵美国原CFM公司推出的Full-Flowsystems关闭式溢流型洗濯手艺。⑶美国VERTEQ公司推出的介于浸泡与关闭式之间的化学洗濯手艺（例GoldfingerMach2洗濯系统）。⑷美国SSEC公司的双面檫洗手艺（例M3304DSS洗濯系统）。⑸日本提出无药液的电介离子水洗濯手艺（用电介超纯离子水洗濯）使抛光片外貌清洁技合使用兆声波来洗濯可获得更好的效果。
二.半导体硅片接纳RCA洗濯手艺古板的RCA洗濯手艺：
所用洗濯装置大多是多槽浸泡式洗濯系统洗濯工序：SC-1→DHF→SC-21.SC-1洗濯去除颗粒：⑴目的：主要是去除颗粒沾污（粒子）也能去除部分金属杂质。⑵去除颗粒的原理：硅片接纳外貌由于H2O2氧化作用天生氧化膜（约6nm呈亲水性） ，该氧化膜又被NH4OH侵蚀 ，侵蚀后连忙又爆发氧化 ，氧化和侵蚀重复举行 ，因此附着在硅片接纳外貌的颗粒也随侵蚀层而落入洗濯液内。
①自然氧化膜约0.6nm厚 ，其与NH4OH、H2O2浓度及洗濯液温度无关。
②SiO2的侵蚀速率 ，随NH4OH的浓度升高而加速 ，其与H2O2的浓度无关。
③Si的侵蚀速率 ，随NH4OH的浓度升高而快 ，当抵达某一浓度后为一定值 ，H2O2浓度越高这一值越小。
④NH4OH增进侵蚀 ，H2O2阻碍侵蚀。
⑤若H2O2的浓度一定 ，NH4OH浓度越低 ，颗粒去除率也越低 ，若是同时降低H2O2浓度,可抑制颗粒的去除率的下降。
⑥随着洗濯洗液温度升高 ，颗粒去除率也提高 ，在一定温度下可达最大值。
⑦颗粒去除率与硅片接纳外貌侵蚀量有关 ，为确�？帕５娜コ幸欢恳陨系那质�。
⑧超声波洗濯时 ，由于朴陋征象 ，只能去除≥0.4μm颗粒。兆声洗濯时 ，由于0.8Mhz的加速率作用 ，能去除≥0.2μm颗粒 ，纵然液温下降到40℃也能获得与80℃超声洗濯去除颗粒的效果 ，并且又可阻止超声洗晶片爆发损伤。
⑨在洗濯液中 ，硅外貌为负电位 ，有些颗粒也为负电位 ，由于两者的电的倾轧力作用 ，可避免粒子向晶片外貌吸附 ，但也有部分粒子外貌是正电位 ，由于两者电的吸引力作用 ，粒子易向晶片外貌吸附。
⑶.去除金属杂质的原理：
①由于硅外貌的氧化和侵蚀作用 ，硅片接纳外貌的金属杂质 ，将随侵蚀层而进入洗濯液中 ，并随去离子水的冲洗而被扫除。
②由于洗濯液中保存氧化膜或洗濯时爆发氧化反应 ，天生氧化物的自由能的绝对值大的金属容易附着在氧化膜上如：Al、Fe、Zn等便易附着在自然氧化膜上。而Ni、Cu则不易附着。
③Fe、Zn、Ni、Cu的氢氧化物在高PH值洗濯液中是不可溶的 ，有时会附着在自然氧化膜上。
④实验效果：a.据报道如外貌Fe浓度划分是1011、1012、1013原子/cm2三种硅片接纳放在SC-1液中洗濯后 ，三种硅片Fe浓度均酿成1010原子/cm2。若放进被Fe污染的SC-1洗濯液中洗濯后 ，效果浓度均酿成1013/cm2。b.用Fe浓度为1ppb的SC-1液 ，一直转变温度 ，洗濯后硅片外貌的Fe浓度随洗濯时间延伸而升高。对应于某温度洗1000秒后 ，Fe浓度可上升到恒定值达1012~4×1012原子/cm2。将外貌Fe浓度为1012原子/cm2硅片 ，放在浓度为1ppb的SC-1液中洗濯 ，外貌Fe浓度随洗濯时间延伸而下降 ，对应于某一温度的SC-1液洗1000秒后 ，可下降到恒定值达4×1010~6×1010原子/cm2。这一浓度值随洗濯温度的升高而升高。HPM=HCL+H2O2+D1.H2O1：1：6去金属离子Al、Fe、Ni、Na等如再连系使用双面檫
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