文档介绍：硅片的清洗与制绒
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第1页，共68页，2022年，5月20日，1点26分，星期六
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、金洗液逐渐去除硅片表面的有机薄膜，硅片表面杂质微粒的去除也是基于这种原理。
RCA Ⅰ作用机理
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硅片化学清洗
作用机理：
SC Ⅰ洗液还能去除硅片表面的部分金属杂质，如ⅠB族，ⅡB族，及Au，Cu，Ni，Cd，Co和Cr等。金属杂质的去除是通过金属离子与NH3形成络合物的形式去除。
经SC Ⅰ洗液处理，硅片的表面粗糙度并不会得到改善。降低洗液中NH4OH的含量可以在保证清洗效果的同时，提高硅片的表面的光滑程度。通过超声处理可以增强洗液对微粒的去除能力，同时，对硅片表面粗糙度的改善也具备一定的促进作用，而这种促进作用在洗液温度较高时更为明显。
RCA Ⅰ作用机理
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硅片化学清洗
作用：
去除硅片表面的金属杂质，主要是碱金属离子以及在SCⅠ清洗过程中没有去除的金属杂质离子。
洗液的配置：
HCl(37%)：H2O2(30%)：DI Water=1：1：6～1：2：8
清洗方法：
保持溶液温度在70～85℃，硅片在溶液中浸泡10～20min。
RCA Ⅱ
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硅片化学清洗
作用机理：
SCⅡ洗液并不能腐蚀氧化层以及硅，经SCⅡ洗液处理，会在硅片表面产生一层氢化氧化层。 SCⅡ洗液尽管可以有效去除硅片中的金属杂质离子，但是它并不能使硅片的表面粗糙程度得到改善，相反地，由于电位势的相互作用，硅片表面的粗糙程度将变得更差。
与SCⅠ洗液中H2O2的分解由金属催化不同，在SCⅡ洗液中的H2O2分解非常迅速，在80℃下，约20min左右，H2O2就已全部分解。只有在硅片表面含有金等其他贵重金属元素时，H2O2的存在才非常必需。
RCA Ⅱ作用机理
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硅片化学清洗
作用：
在常规RCA清洗过程中，在室温下，利用超净高阻的DI Water对硅片进行冲洗是十分重要的步骤。
在常规RCA清洗过程中，在前一个步骤完成后，进行第二个步骤前都需要用去离子水对硅片进行清洗，一个作用是冲洗硅片表面已经脱附的杂质，另外一个作用是冲洗掉硅片表面的残余洗液，防止对接下来的洗液产生负面影响。
DI Water (De-Ionized Water Rinse)
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硅片化学清洗
硅片清洗的最后一个步骤就是硅片的烘干。烘干的目的主要是防止硅片再污染及在硅片表面产生印记。
仅仅在去离子水冲洗后，在空气中风干是远远不够的。一般可以通过旋转烘干，或通过热空气或热氮气使硅片变干。另外的方法是通过在硅片表面涂拭易于挥发的液体，如异丙醇等，通过液体的快速挥发来干燥硅片表面。
硅片的烘干
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硅片化学清洗
新型清洗技术
DHF/HCl或DHF
Rinse+O3/HCl/mega-sonic或去掉O3
PH控制Magragoni型烘干
H2SO4/O3或H2O/O3
氧化物的生成及有机物的去除
氧化物、金属杂质及表面微粒去除；
硅片表面氢钝化
硅片表面烘干
清洗氧化物形成层，或清洗亲水性硅片表面
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硅片化学清洗
新型清洗技术
HF/H2O2/H2O/表面活化剂/Mega sonic
臭氧化的DI Water + Mega sonic
DHF
臭氧化的DI Water
去除有机物及金属
去除氧化物，表面微粒及金属杂质
去除化学作用产生的氧化层
去除化学杂质及有机物
DI Water + Mega sonic
去除化学杂质
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硅片清洗与制绒
清洗与制绒目的：
一、去除硅片表面机械损伤层；
二、清除表面油污、杂质颗粒及金属杂质；
三、