文档介绍：1硅片的清洗与制绒 2 硅片的化学清洗由硅棒、硅锭或硅带所切割的硅片,表面可能沾污的杂质可归纳为三类: ①油脂、松香、蜡、环氧树脂、聚乙二醇等有机物; ②金属、金属离子及一些无机化合物; ③尘埃及其他颗粒(硅,碳化硅)等。?硅片表面沾污的杂质 3 硅片的化学清洗颗粒沾污:运用物理方法,可采取机械擦洗或超声波清洗技术来去除。超声波清洗时,由于空洞现象,只能去除≥ μ m 颗粒。兆声清洗时,由于 的加速度作用,能去除≥ μ m 颗粒,即使液温下降到 40℃也能得到与 80℃超声清洗去除颗粒的效果,而且又可避免超声洗硅片产生损伤。?超声清洗 4 硅片的化学清洗硅片化学清洗的主要目的是针对上述可能存在的硅片表面杂质进行去除。常用的化学清洗剂有高纯水、有机溶剂(如甲苯、二甲苯、***、三***乙烯、四***化碳等) 、浓酸、强碱以及高纯中性洗涤剂等。?常用的化学清洗剂 5 硅片的化学清洗(1)硫酸热的浓硫酸对有机物有强烈的脱水炭化作用,采用浓硫酸能有效去除硅片表面有机物; (2)王水王水具有极强的氧化性、腐蚀性和强酸性,在清洗中主要利用王水的强氧化性; 王水能溶解金等不活泼金属是由于王水溶液中生成了氧化能力很强的初生态***[Cl] 和***化亚硝酰; HNO3+HCl=NOCl+2[Cl]+2H2O ?几种常用化学清洗剂的去污作用 6 硅片化学清洗(3) RCA 洗液(碱性和酸性过氧化氢溶液) RCA Ⅰ号(碱性过氧化氢溶液),配比如下(体积比): DI H2O : H2O2:NH4OH=5:1:1-5:2:1 RCA Ⅱ号(酸性过氧化氢溶液),配比如下(体积比): DI H2O : H2O2:HCl=6:1:1-8:2:1 RCA 洗液使用方法: 75-85 oC,清洗时间 10-20分钟,清洗顺序为先Ⅰ号后Ⅱ号。 7 硅片化学清洗? IC行业硅片常规 RCA 清洗 H2SO4/H2O2 DI Water Rising HF/DHF DI Water Rising RCA Ⅰ DI Water Rising RCA Ⅱ DI Water Rising Dry 8 硅片化学清洗作用:硫酸、过氧化氢溶液通过氧化作用对有机薄膜进行分解,从而完成有机物去除。清洗过程,金属杂质不能去除,继续残留在硅片表面或进入氧化层。溶液配比: H2SO4 ( 98%): H2O2(30%)=2:1-4:1 。清洗方法:将溶液温度加热到 100 oC以上( 130 oC),将硅片置于溶液中,浸泡 10- 15分钟,浸泡后的硅片先用大量去离子冲洗,随后采用 HF 进行清洗。? H2SO4/H2O2 9 硅片化学清洗作用: 去除硅表面氧化物,清洗后的表面形成 Si-H键荷层。配制方法: 40%HF 与去离子水( DI Water )以 1: 10-1: 1000 比例混合。当比例为 1: 50-1: 1000 时,溶液又成为 DHF 。清洗方法: 室温条件下,将硅片置于酸液中浸泡 1至数分钟。? HF 和 DHF 10 硅片化学清洗作用: 去除硅片表面有机物薄膜及其他表面杂质和表面粘附的微粒。配制方法: DI Water:NH4OH(30%):H2O2(30%) = 5:1:1-5:2:1 清洗方法: 把溶液温度控制在 70-90 oC,将硅片置于溶液中浸泡 10-20分钟。? RCA Ⅰ