一、硅片清洗的目標是什么
半導體(ti)器件(jian)生產中硅片須經(jing)嚴格清洗。微量污(wu)染(ran)也會導致器件(jian)失效。那(nei)么(me)硅片清洗的目(mu)標(biao)是什么(me)呢?
硅片清(qing)洗的目的在于清(qing)除(chu)表(biao)面污染雜質(zhi),包括有機物和無機物。這些雜質(zhi)有的以原(yuan)子狀(zhuang)態或(huo)離(li)子狀(zhuang)態,有的以薄膜(mo)形式或(huo)顆(ke)粒形式存在于硅片表(biao)面。會導致各種缺陷。
二、硅片清洗的方法有哪些
硅片清除(chu)污染的方法有物理清洗和化學(xue)清洗兩(liang)種。
1、化(hua)(hua)學清洗(xi)(xi)是(shi)為(wei)了除去原子、離(li)子不(bu)可(ke)見的(de)污染,方(fang)法較多(duo),有溶劑萃取、酸(suan)洗(xi)(xi)(硫酸(suan)、硝酸(suan)、王水(shui)、各種混合酸(suan)等)和(he)等離(li)子體(ti)法等。其中(zhong)雙氧(yang)(yang)水(shui)體(ti)系清洗(xi)(xi)方(fang)法效果好,環境(jing)污染小。一般方(fang)法是(shi)將硅片先用(yong)成(cheng)分比為(wei)H2SO4:H2O2=5:1或(huo)(huo)4:1的(de)酸(suan)性(xing)液清洗(xi)(xi)。清洗(xi)(xi)液的(de)強(qiang)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)性(xing),將有機物分解而除去;用(yong)超純(chun)水(shui)沖洗(xi)(xi)后,再用(yong)成(cheng)分比為(wei)H2O:H2O2:NH4OH=5:2:1或(huo)(huo)5:1:1或(huo)(huo)7:2:1的(de)堿性(xing)清洗(xi)(xi)液清洗(xi)(xi),由于(yu)(yu)H2O2的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)和(he)NH4OH的(de)絡(luo)(luo)(luo)合作(zuo)用(yong),許多(duo)金屬(shu)離(li)子形(xing)成(cheng)穩定的(de)可(ke)溶性(xing)絡(luo)(luo)(luo)合物而溶于(yu)(yu)水(shui);然后使用(yong)成(cheng)分比為(wei)H2O:H2O2:HCL=7:2:1或(huo)(huo)5:2:1的(de)酸(suan)性(xing)清洗(xi)(xi)液,由于(yu)(yu)H2O2的(de)氧(yang)(yang)化(hua)(hua)作(zuo)用(yong)和(he)鹽酸(suan)的(de)溶解,以及氯離(li)子的(de)絡(luo)(luo)(luo)合性(xing),許多(duo)金屬(shu)生成(cheng)溶于(yu)(yu)水(shui)的(de)絡(luo)(luo)(luo)離(li)子,從而達到清洗(xi)(xi)的(de)目(mu)的(de)。
放射示(shi)蹤原子分(fen)析(xi)和質譜分(fen)析(xi)表明,采(cai)用雙氧水體系(xi)清(qing)洗(xi)(xi)硅片(pian)(pian)效果最好,同時所(suo)用的全部(bu)化學試(shi)劑H2O2、NH4OH、HCl能夠完全揮發掉。用H2SO4和H2O2清(qing)洗(xi)(xi)硅片(pian)(pian)時,在硅片(pian)(pian)表面會留(liu)下約2×1010原子每(mei)平方厘米(mi)的硫(liu)原子,用后一(yi)種酸(suan)性(xing)清(qing)洗(xi)(xi)液(ye)時可以完全被清(qing)除。用H2O2體系(xi)清(qing)洗(xi)(xi)硅片(pian)(pian)無殘留(liu)物,有害性(xing)小,也有利于工(gong)人健康和環境保護。硅片(pian)(pian)清(qing)洗(xi)(xi)中用各步(bu)清(qing)洗(xi)(xi)液(ye)處理后,都要(yao)用超純水徹底沖洗(xi)(xi)。
2、物理清(qing)洗(xi)有三種方(fang)法。
(1)刷洗或擦洗:可除去顆粒污染和大多數粘在片子上的薄(bo)膜。
(2)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)清洗(xi):是用液體噴(pen)射片(pian)(pian)子(zi)表面,噴(pen)嘴的壓(ya)(ya)(ya)力高(gao)(gao)達幾百(bai)個(ge)大(da)氣(qi)壓(ya)(ya)(ya)。高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)清洗(xi)靠(kao)噴(pen)射作用,片(pian)(pian)子(zi)不易產(chan)生劃痕和損傷。但(dan)高(gao)(gao)壓(ya)(ya)(ya)噴(pen)射會(hui)產(chan)生靜電(dian)作用,靠(kao)調節噴(pen)嘴到(dao)片(pian)(pian)子(zi)的距離、角度或加(jia)入防靜電(dian)劑加(jia)以避(bi)免。
(3)超聲波清(qing)洗:超聲波聲能(neng)傳入溶液(ye),靠氣蝕作用(yong)洗掉片(pian)子(zi)上的污染。但是,從有(you)圖形的片(pian)子(zi)上除去小于1微(wei)米顆(ke)粒(li)則比較困難。將頻率提高(gao)到超高(gao)頻頻段(duan),清(qing)洗效果更(geng)好。