一、硅片清洗的目標是什么
半導(dao)體器件生產中硅片須(xu)經嚴格清洗。微量(liang)污染也會導(dao)致器件失(shi)效。那么(me)硅片清洗的(de)目(mu)標是什么(me)呢(ni)?
硅片清洗(xi)的(de)目(mu)的(de)在于清除表面污染雜(za)質,包括有機物和無(wu)機物。這些雜(za)質有的(de)以(yi)原子狀(zhuang)態或(huo)離子狀(zhuang)態,有的(de)以(yi)薄膜形式或(huo)顆粒形式存(cun)在于硅片表面。會導(dao)致各種缺陷(xian)。
二、硅片清洗的方法有哪些
硅片清除(chu)污(wu)染的方(fang)法有物理清洗和化(hua)學(xue)清洗兩(liang)種(zhong)。
1、化(hua)(hua)學清洗是(shi)為了除去(qu)原子(zi)(zi)、離(li)(li)(li)子(zi)(zi)不可見(jian)的(de)(de)(de)污(wu)染,方(fang)法(fa)較多,有溶劑萃取(qu)、酸(suan)洗(硫酸(suan)、硝酸(suan)、王水、各(ge)種混合(he)酸(suan)等(deng)(deng))和等(deng)(deng)離(li)(li)(li)子(zi)(zi)體法(fa)等(deng)(deng)。其中雙氧(yang)(yang)水體系(xi)清洗方(fang)法(fa)效果好,環境污(wu)染小。一般方(fang)法(fa)是(shi)將硅片先用成分(fen)(fen)比(bi)為H2SO4:H2O2=5:1或(huo)(huo)4:1的(de)(de)(de)酸(suan)性液清洗。清洗液的(de)(de)(de)強氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性,將有機物分(fen)(fen)解而除去(qu);用超純水沖(chong)洗后,再用成分(fen)(fen)比(bi)為H2O:H2O2:NH4OH=5:2:1或(huo)(huo)5:1:1或(huo)(huo)7:2:1的(de)(de)(de)堿性清洗液清洗,由(you)于(yu)H2O2的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作用和NH4OH的(de)(de)(de)絡(luo)合(he)作用,許(xu)多金屬離(li)(li)(li)子(zi)(zi)形成穩定的(de)(de)(de)可溶性絡(luo)合(he)物而溶于(yu)水;然后使用成分(fen)(fen)比(bi)為H2O:H2O2:HCL=7:2:1或(huo)(huo)5:2:1的(de)(de)(de)酸(suan)性清洗液,由(you)于(yu)H2O2的(de)(de)(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作用和鹽酸(suan)的(de)(de)(de)溶解,以及氯離(li)(li)(li)子(zi)(zi)的(de)(de)(de)絡(luo)合(he)性,許(xu)多金屬生成溶于(yu)水的(de)(de)(de)絡(luo)離(li)(li)(li)子(zi)(zi),從而達到清洗的(de)(de)(de)目的(de)(de)(de)。
放射示蹤原(yuan)子分析和質(zhi)譜分析表明,采用(yong)雙氧水(shui)(shui)體系(xi)清(qing)洗硅片效果最好(hao),同時(shi)(shi)所用(yong)的(de)全部化(hua)學試劑H2O2、NH4OH、HCl能夠完(wan)全揮發掉(diao)。用(yong)H2SO4和H2O2清(qing)洗硅片時(shi)(shi),在硅片表面會留下約2×1010原(yuan)子每(mei)平(ping)方厘米的(de)硫原(yuan)子,用(yong)后(hou)一(yi)種酸性(xing)清(qing)洗液時(shi)(shi)可以完(wan)全被清(qing)除。用(yong)H2O2體系(xi)清(qing)洗硅片無殘留物,有(you)害性(xing)小,也有(you)利于工(gong)人健康和環境(jing)保(bao)護。硅片清(qing)洗中用(yong)各(ge)步清(qing)洗液處理后(hou),都要用(yong)超純水(shui)(shui)徹底沖洗。
2、物理清洗有(you)三(san)種(zhong)方法。
(1)刷洗(xi)(xi)或(huo)擦(ca)洗(xi)(xi):可除去顆粒(li)污(wu)染和大多數粘在片子上的薄膜。
(2)高(gao)壓清洗:是用(yong)液體噴(pen)射片(pian)子(zi)表面,噴(pen)嘴(zui)的壓力高(gao)達幾百個(ge)大氣壓。高(gao)壓清洗靠噴(pen)射作用(yong),片(pian)子(zi)不易產生(sheng)劃(hua)痕和損傷。但高(gao)壓噴(pen)射會產生(sheng)靜電(dian)作用(yong),靠調節噴(pen)嘴(zui)到片(pian)子(zi)的距離、角度或(huo)加入防(fang)靜電(dian)劑加以避(bi)免(mian)。
(3)超聲波清(qing)洗:超聲波聲能(neng)傳(chuan)入溶(rong)液,靠氣蝕作用洗掉片子上(shang)的污染(ran)。但是(shi),從有圖形的片子上(shang)除去小于1微米(mi)顆粒(li)則比較困(kun)難。將(jiang)頻率提高到超高頻頻段,清(qing)洗效(xiao)果更好(hao)。