一、硅片清洗的目標是什么
半導體器件生產(chan)中(zhong)硅(gui)片須(xu)經(jing)嚴格清洗。微量污染也會導致(zhi)器件失效。那(nei)么硅(gui)片清洗的目標是什么呢(ni)?
硅片清洗的(de)目的(de)在于(yu)清除表(biao)面污(wu)染(ran)雜(za)質(zhi),包括有(you)機物和無機物。這些(xie)雜(za)質(zhi)有(you)的(de)以(yi)原子狀態(tai)或離子狀態(tai),有(you)的(de)以(yi)薄(bo)膜形式(shi)或顆(ke)粒形式(shi)存在于(yu)硅片表(biao)面。會導致各種(zhong)缺(que)陷(xian)。
二、硅片清洗的方法有哪些
硅片清除污(wu)染(ran)的方法有(you)物理清洗和化學清洗兩種。
1、化學清洗(xi)(xi)(xi)是為了除(chu)(chu)去原子(zi)(zi)、離(li)(li)子(zi)(zi)不可(ke)見的(de)污染(ran),方法(fa)較(jiao)多(duo),有(you)溶劑萃取、酸洗(xi)(xi)(xi)(硫酸、硝(xiao)酸、王水(shui)、各種(zhong)混合(he)酸等(deng))和(he)等(deng)離(li)(li)子(zi)(zi)體(ti)法(fa)等(deng)。其中(zhong)雙氧水(shui)體(ti)系清洗(xi)(xi)(xi)方法(fa)效果好,環境污染(ran)小。一般方法(fa)是將硅片先用(yong)成(cheng)(cheng)分比(bi)為H2SO4:H2O2=5:1或4:1的(de)酸性液清洗(xi)(xi)(xi)。清洗(xi)(xi)(xi)液的(de)強氧化性,將有(you)機物分解而(er)(er)除(chu)(chu)去;用(yong)超純水(shui)沖洗(xi)(xi)(xi)后,再用(yong)成(cheng)(cheng)分比(bi)為H2O:H2O2:NH4OH=5:2:1或5:1:1或7:2:1的(de)堿性清洗(xi)(xi)(xi)液清洗(xi)(xi)(xi),由(you)于(yu)H2O2的(de)氧化作用(yong)和(he)NH4OH的(de)絡(luo)(luo)(luo)合(he)作用(yong),許多(duo)金屬離(li)(li)子(zi)(zi)形成(cheng)(cheng)穩定的(de)可(ke)溶性絡(luo)(luo)(luo)合(he)物而(er)(er)溶于(yu)水(shui);然后使用(yong)成(cheng)(cheng)分比(bi)為H2O:H2O2:HCL=7:2:1或5:2:1的(de)酸性清洗(xi)(xi)(xi)液,由(you)于(yu)H2O2的(de)氧化作用(yong)和(he)鹽酸的(de)溶解,以及氯離(li)(li)子(zi)(zi)的(de)絡(luo)(luo)(luo)合(he)性,許多(duo)金屬生成(cheng)(cheng)溶于(yu)水(shui)的(de)絡(luo)(luo)(luo)離(li)(li)子(zi)(zi),從而(er)(er)達到(dao)清洗(xi)(xi)(xi)的(de)目的(de)。
放射示蹤原子分(fen)析和(he)質譜分(fen)析表(biao)明,采用(yong)雙氧水體系清(qing)(qing)洗(xi)(xi)硅(gui)(gui)片(pian)效(xiao)果最好,同(tong)時(shi)所(suo)用(yong)的全(quan)部化(hua)學試劑H2O2、NH4OH、HCl能夠完(wan)全(quan)揮(hui)發(fa)掉(diao)。用(yong)H2SO4和(he)H2O2清(qing)(qing)洗(xi)(xi)硅(gui)(gui)片(pian)時(shi),在硅(gui)(gui)片(pian)表(biao)面會留(liu)下約2×1010原子每平方厘米的硫原子,用(yong)后(hou)一(yi)種酸性清(qing)(qing)洗(xi)(xi)液時(shi)可以完(wan)全(quan)被(bei)清(qing)(qing)除(chu)。用(yong)H2O2體系清(qing)(qing)洗(xi)(xi)硅(gui)(gui)片(pian)無殘(can)留(liu)物,有害性小(xiao),也有利(li)于工人健(jian)康(kang)和(he)環境保護。硅(gui)(gui)片(pian)清(qing)(qing)洗(xi)(xi)中用(yong)各(ge)步清(qing)(qing)洗(xi)(xi)液處理后(hou),都要用(yong)超(chao)純水徹(che)底沖洗(xi)(xi)。
2、物理清洗(xi)有三種方法。
(1)刷洗或擦(ca)洗:可除(chu)去顆(ke)粒污(wu)染和大多數粘(zhan)在片子(zi)上的薄膜。
(2)高壓(ya)清洗:是(shi)用液體噴(pen)射片子表(biao)面,噴(pen)嘴的壓(ya)力高達幾(ji)百個大氣壓(ya)。高壓(ya)清洗靠噴(pen)射作用,片子不易產(chan)生(sheng)劃痕和損傷。但高壓(ya)噴(pen)射會產(chan)生(sheng)靜電作用,靠調節噴(pen)嘴到片子的距離(li)、角度或加(jia)入防靜電劑加(jia)以避(bi)免。
(3)超(chao)聲波(bo)清洗:超(chao)聲波(bo)聲能傳入溶液,靠氣蝕作用洗掉(diao)片子上(shang)的污染。但是,從有圖形的片子上(shang)除去小于(yu)1微米顆粒則比較(jiao)困難。將頻率提高(gao)到超(chao)高(gao)頻頻段,清洗效(xiao)果更好。