半导体硅片的化学清洗技术一.硅片的化学清洗工艺原理硅片经过不同工序加工后，其表面已受到严重沾污，一般讲硅片表面沾污大致可分在三类：A. 有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合超声波清洗技术来去除。B. 颗粒沾污:运用物理的方法可采机械擦洗或超声波清洗技术来去除粒径＞0.4gm 颗粒，利用兆声波可去除＞0.2gm 颗粒。C. 金属离子沾污:必须采用化学的方法才能清洗其沾污，硅片表面金属杂质沾污有两大类:a. 一类是沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。b. 另一类是带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。硅抛光片的化学清洗目的就在于要去除这种沾污，一般可按下述办法进行清洗去除沾污。a. 使用强氧化剂使“电镀”附着到硅表面的金属离子、氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。b. 用无害的小直径强正离子（如 H+）来替代吸附在硅片表面的金属离子，使之溶解于清洗液中。c. 用大量去离水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。自 1970 年美国 RCA 实验室提出的浸泡式 RCA 化学清洗工艺得到了广泛应用，1978 年 RCA 实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以 RCA 清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来，例如：⑴ 美国 FSI 公司推出离心喷淋式化学清洗技术。⑵ 美国原 CFM 公司推出的 Full-Flowsystems 封闭式溢流型清洗技术。⑶ 美国 VERTEQ 公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化学清洗技术（例 GoldfingerMach2 清洗系统）。⑷ 美国 SSEC 公司的双面檫洗技术（例 M3304DSS 清洗系统）。⑸ 日本提出无药液的电介离子水清洗技术（用电介超纯离子水清洗）使抛光片表面洁净技术达到了新的水平。⑹ 以 HF/O3 为基础的硅片化学清洗技术。目前常用 H2O2 作强氧化剂，选用 HCL 作为 H+的来源用于清除金属离子。SC-1 是 H2O2 和 NH4OH 的碱性溶液，通过 H2O2 的强氧化和 NH4OH 的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除。由于溶液具有强氧化性和络合性，能氧化 Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg 等使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。为此用 SC-1 液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。SC-2 是 H2O2 和 HCL 的酸性溶液，它具有极强的氧化性和络合性，能与氧以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与 C...
