RCA标准清洗步骤(20180720145614)

硅片清洗工艺采用 RCA方法， 这是半导体行业硅片的标准清洗步骤1 配制氢氟酸溶液（ 1 20，本次 100ml2000ml ）2 硅片支架清洗、吹干待用3 取硅片放于支架上，按照顺序放好4 配 3＃液（硫酸 H2O 231 ，本次 660ml 220ml ） ，硫酸最后加，同时另一容器煮水5 用 3＃液煮洗， 15min ，加热至 250 ℃，拎起支架稍凉片刻6 将支架放到热水中，冲水7 配制 1＃液 （氨水 H2O2 H2O＝ 1 1 5-117 ） ， 前两者倒入热水中， 加热 75～ 85℃，时间 10～ 20min （时间不可太长，因为氨水对硅有腐蚀作用，利用络合作用去除重金属杂质） ，取出硅片支架，放入 1＃液， 15min ，取出放到热水中，冲水8 配制 2＃液（ HCl H2O2 H2O ＝ 1 1 5，本次 240ml240ml1200ml ）前两者倒入热水中。9 取出硅片，放入 2＃液， 15min ，取出放热水中，冲水。10 10％的氢氟酸 120 ，本次 100ml2000ml 时间 5～ 10s ，去除硅表面氧化层11 去离子水冲洗时间 20min* RCA标准清洗法 是 1965 年由 Kern 和 Puotinen 等人在 N.J.Princeton 的 RCA实验室首创的， 并由此而得名。RCA是一种典型的、至今仍为最普遍使用的湿式化学清洗法，该清洗法主要包括以下几种清洗液。（ 1） SPM H2SO4 /H2O2 120～ 150℃ 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 CO 2 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。（ 2） HFDHF HFDHF 20～ 25℃ DHF可以去除硅片表面的自然氧化膜，因此，附着在自然氧化膜上的金属将被溶解到清洗液中，同时 DHF 抑制了氧化膜的形成。因此可以很容易地去除硅片表面的 Al， Fe， Zn，Ni 等金属， DHF也可以去除附着在自然氧化膜上的金属氢氧化物。用 DHF清洗时，在自然氧化膜被腐蚀掉时，硅片表面的硅几乎不被腐蚀。（ 3） APM SC-1） NH4OH/H2O2 /H2O 30 ～ 80℃由于 H2O2 的作用，硅片表面有一层自然氧化膜 SiO2，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 NH 4OH 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。在 NH4OH 腐蚀硅片表面的同时， H2O 2 又在氧化硅片表面形成新的氧化膜。（ 4） HPM SC-2 HCl/H2O2/H2 O 65～ 85℃用于去除硅片表面的钠、铁、镁等金属沾污。在室温下 HPM 就能除去 Fe 和 Zn。清洗的一般思路是首先去除硅片表面的有机沾污，因为有机物会遮盖部分硅片表面，从而使氧化膜和与之相关的沾污难以去除； 然后溶解氧化膜， 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、金属等沾污，同时使硅片表面钝化。