半导体硅的清洗总结(标出重点了)

硅片的化学清洗总结 硅片清洗的一般原则是首先去除表面的有机沾污；然后溶解氧化层(因为氧化层是“沾污陷阱”，也会引入外延缺陷)；最后再去除颗粒、金属沾污，同时使表面钝化。 清洗硅片的清洗溶液必须具备以下两种功能:(1)去除硅片表面的污染物。溶液应具有高氧化能力，可将金属氧化后溶解于清洗液中，同时可将有机物氧化为CO2 和H2O； (2)防止被除去的污染物再向硅片表面吸附。这就要求硅片表面和颗粒之间的Z 电势具有相同的极性，使二者存在相斥的作用。在碱性溶液中，硅片表面和多数的微粒子是以负的Z 电势存在，有利于去除颗粒；在酸性溶液中，硅片表面以负的Z 电势存在，而多数的微粒子是以正的Z 电势存在，不利于颗粒的去除。 1 传统的RCA 清洗法 1.1 主要清洗液 1.1.1 SPM（三号液）（H2SO4∶H2O2∶H2O） 在120～150℃清洗 10min 左右，SPM 具有很高的氧化能力，可将金属氧化后溶于清洗液中，并能把有机物氧化生成 CO2 和H2O。用SPM 清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属，但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除。经 SPM 清洗后，硅片表面会残留有硫化物，这些硫化物很难用去粒子水冲洗掉。由 Ohnishi 提出的SPFM(H2SO4/H2O2/HF)溶液，可使表面的硫化物转化为氟化物而有效地冲洗掉。由于臭氧的氧化性比 H2O2 的氧化性强，可用臭氧来取代 H2O2(H2SO4/O3/H2O 称为SOM 溶液)，以降低 H2SO4 的用量和反应温度。H2SO4(98%):H2O2(30%)=4:1 1.1.2 DHF（HF(H2O2)∶H2O） 在20～25℃清洗30s 腐蚀表面氧化层，去除金属沾污，DHF 清洗可去除表面氧化层，使其上附着的金属连同氧化层一起落入清洗液中，可以很容易地去除硅片表面的Al，Fe，Zn，Ni 等金属，但不能充分地去除Cu。HF：H2O2=1：50。 1.1.3 APM(SC-1)（一号液）（NH4OH∶H2O2∶H2O） 在65～80℃清洗约 10min 主要去除粒子、部分有机物及部分金属。由于H2O2 的作用，硅片表面有一层自然氧化膜(Si02)，呈亲水性，硅片表面和粒子之间可被清洗液浸透。由于硅片表面的自然氧化层与硅片表面的Si 被NH4OH 腐蚀，因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中，从而达到去除粒子的目的。此溶液会增加硅片表面的粗糙度。Fe， Zn， Ni 等金属会以离子性和非离子性的金属氢氧化物的形式附着在硅片表面，能降低硅片表面的Cu 的附着。体积比为(1∶1∶5)~(1∶2∶7)的NH4OH (27 %)、H2O2(30%)和H2O 组成的热溶液。稀释化学试剂中...