一、硅片清洗的目標是什么
半導體器件生(sheng)產中硅(gui)(gui)片須(xu)經嚴格(ge)清洗。微量(liang)污染也(ye)會導致(zhi)器件失效。那么硅(gui)(gui)片清洗的目標(biao)是什么呢(ni)?
硅片清(qing)洗的目的在于(yu)(yu)清(qing)除表面污染雜質,包括(kuo)有(you)機物和(he)無(wu)機物。這些(xie)雜質有(you)的以(yi)原(yuan)子狀態或離(li)子狀態,有(you)的以(yi)薄膜形(xing)式或顆粒(li)形(xing)式存在于(yu)(yu)硅片表面。會導致各種(zhong)缺(que)陷。
二、硅片清洗的方法有哪些
硅片清(qing)除污染的方(fang)法有物理(li)清(qing)洗和化學清(qing)洗兩種。
1、化(hua)學清(qing)洗(xi)(xi)(xi)是為(wei)了除去(qu)原子、離子不(bu)可見的(de)(de)(de)(de)污染,方(fang)法(fa)(fa)較多,有(you)溶劑萃(cui)取、酸(suan)洗(xi)(xi)(xi)(硫酸(suan)、硝酸(suan)、王水(shui)(shui)(shui)、各種混合酸(suan)等(deng))和等(deng)離子體法(fa)(fa)等(deng)。其中雙氧(yang)水(shui)(shui)(shui)體系清(qing)洗(xi)(xi)(xi)方(fang)法(fa)(fa)效(xiao)果好,環境污染小(xiao)。一般方(fang)法(fa)(fa)是將硅片先用(yong)(yong)(yong)成(cheng)分比為(wei)H2SO4:H2O2=5:1或(huo)4:1的(de)(de)(de)(de)酸(suan)性液(ye)清(qing)洗(xi)(xi)(xi)。清(qing)洗(xi)(xi)(xi)液(ye)的(de)(de)(de)(de)強氧(yang)化(hua)性,將有(you)機物分解(jie)而(er)除去(qu);用(yong)(yong)(yong)超純水(shui)(shui)(shui)沖洗(xi)(xi)(xi)后,再用(yong)(yong)(yong)成(cheng)分比為(wei)H2O:H2O2:NH4OH=5:2:1或(huo)5:1:1或(huo)7:2:1的(de)(de)(de)(de)堿性清(qing)洗(xi)(xi)(xi)液(ye)清(qing)洗(xi)(xi)(xi),由于H2O2的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)和NH4OH的(de)(de)(de)(de)絡合作(zuo)用(yong)(yong)(yong),許(xu)多金屬(shu)離子形成(cheng)穩定(ding)的(de)(de)(de)(de)可溶性絡合物而(er)溶于水(shui)(shui)(shui);然后使用(yong)(yong)(yong)成(cheng)分比為(wei)H2O:H2O2:HCL=7:2:1或(huo)5:2:1的(de)(de)(de)(de)酸(suan)性清(qing)洗(xi)(xi)(xi)液(ye),由于H2O2的(de)(de)(de)(de)氧(yang)化(hua)作(zuo)用(yong)(yong)(yong)和鹽酸(suan)的(de)(de)(de)(de)溶解(jie),以及氯離子的(de)(de)(de)(de)絡合性,許(xu)多金屬(shu)生(sheng)成(cheng)溶于水(shui)(shui)(shui)的(de)(de)(de)(de)絡離子,從而(er)達到清(qing)洗(xi)(xi)(xi)的(de)(de)(de)(de)目(mu)的(de)(de)(de)(de)。
放(fang)射示(shi)蹤原(yuan)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)(qing)(qing)洗(xi)(xi)硅(gui)(gui)片效果(guo)最好,同時所用(yong)的(de)全(quan)部(bu)化學試劑H2O2、NH4OH、HCl能夠完(wan)全(quan)揮發掉(diao)。用(yong)H2SO4和(he)H2O2清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)硅(gui)(gui)片時,在硅(gui)(gui)片表(biao)面(mian)會(hui)留下約2×1010原(yuan)子每平方厘(li)米的(de)硫(liu)原(yuan)子,用(yong)后一種(zhong)酸性清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)液時可(ke)以完(wan)全(quan)被清(qing)(qing)(qing)(qing)除(chu)。用(yong)H2O2體系清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)硅(gui)(gui)片無殘留物,有害性小,也有利(li)于工人健康和(he)環境保護。硅(gui)(gui)片清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)中(zhong)用(yong)各(ge)步清(qing)(qing)(qing)(qing)洗(xi)(xi)液處(chu)理后,都要(yao)用(yong)超純水徹底沖洗(xi)(xi)。
2、物理清洗(xi)有三種方法。
(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)清洗(xi):是(shi)用(yong)液體噴(pen)射片(pian)(pian)子(zi)表(biao)面,噴(pen)嘴的壓(ya)(ya)力高(gao)(gao)達幾(ji)百個大氣壓(ya)(ya)。高(gao)(gao)壓(ya)(ya)清洗(xi)靠(kao)噴(pen)射作(zuo)用(yong),片(pian)(pian)子(zi)不易(yi)產生(sheng)劃痕和損傷。但高(gao)(gao)壓(ya)(ya)噴(pen)射會(hui)產生(sheng)靜電(dian)作(zuo)用(yong),靠(kao)調(diao)節噴(pen)嘴到片(pian)(pian)子(zi)的距(ju)離、角度或加(jia)入防靜電(dian)劑(ji)加(jia)以避(bi)免。
(3)超聲波清(qing)洗:超聲波聲能傳(chuan)入(ru)溶液(ye),靠氣蝕作用洗掉片子(zi)上的污染。但是,從有圖形的片子(zi)上除(chu)去小于(yu)1微米顆粒則比較困難。將頻率提(ti)高到超高頻頻段,清(qing)洗效果更好(hao)。