1、清洗的對象
硅片(wafer),又叫元片、晶片。其主要成分是沙子的結(jié)晶,在高溫下進行拉單晶,形成圓柱形。然后,按照工業(yè)的標準進行切片。但是,此時切割出來的硅片表面有各種劃痕,并且表面非常的粗糙,帶有很多切削物或油污等。
2、具體的工藝
第一步要做的就是對切割出來的硅片進行打磨、拋光。此時,硅片的表面肯定會有很多大小不一的、各種各樣的顆粒,包括金屬沫、油污等。這些顆粒就是我們要清洗的內(nèi)容。
第二步就是清洗的工藝流程,具體說明如下:美國RCA公司是半導(dǎo)體清洗行業(yè)的先行者,因為其在半導(dǎo)體清洗行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位,現(xiàn)今的清洗工藝都是按照RCA公司的工藝流程作為參考,已經(jīng)成為了業(yè)界的標準。其清洗的流程如圖1所示:
圖1 RCA清洗流程示意圖
其中SC-1中的溶液是NH4OH+H2O2
SC-2中的溶液是HCl+H2O2
3、增加清洗強度的方法
增加清洗強度的方法有如下四種:
一、加熱。假設(shè)室溫20℃的情況下,用加熱器將清洗溶液的溫度加熱到80℃,這樣酸堿在高溫下能加快反應(yīng),得到更好的清洗效果。加熱的方法有兩種,一種是直接用電阻絲加熱清洗溶液,這種方法的缺點在于加熱溶液過程中,熱量的傳輸不是很均勻,容易形成溫度梯度,同時直接加熱也容易產(chǎn)生多余的污染物。另一種方法是采用間接加熱,利用泵把加熱后的溶液重新送回清洗槽,這種清洗方法能夠解決清洗槽內(nèi)溫度不均的問題,同時,也沒有直接加熱過程中產(chǎn)生污染物的問題,也是我們經(jīng)常采用的一種方法。
二、超聲波。使用超聲波產(chǎn)生氣泡,同樣能夠達到吸取硅片表面雜質(zhì)的目的。這種情況是在溫度要求不能太高的情況下使用的。如果高溫與超聲波同時作用,清洗效果最佳。
三、拋動。為了讓雜質(zhì)不會粘貼在硅片表面上,采用一種晃動的方式,讓裝有硅片的籃子在清洗溶液中充分接觸溶液,增加摩擦,有效去污。
四、臭氧。利用臭氧的強氧化作用,產(chǎn)生泡沫。從而達到吸取硅片表面的污物的目的。
這四種方法總的來說,都是增加反應(yīng)產(chǎn)生的泡沫,從而達到吸去硅片表面雜質(zhì)的目的。此四種方法可以組合使用, 這樣清洗的效果會更好。