硅片清洗原理与方法综述(20180720165407)

2.3 硅片表面沾污杂质的来源和分类分类依据 沾污类别沾污杂质的形态 微粒型污质，膜层污染质吸附力的性质 物理吸附型杂质。化学吸附型杂质被吸附物质的存在形态 分子型，原子型，离子型吸附杂质物化性质 有机沾污，无机盐，金属离子（原子）和机械微粒等2.4 硅片清洗的一般程序杂质可以分为分子型，离子型和原子型三种情况。分子型大多为油脂类的杂质，有疏水性。 离子和原子型为化学吸附杂质， 其吸附力较强。 所以步骤为去分子→去离子→去原子→去离子水清洗。另外为了取出硅片表面的氧化层，常要增加一个稀氢氟酸浸泡步骤。3.1 湿法化学清洗利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或融解作用，或伴以超声，加热，抽真空等物理措施，使杂事从被清除的物体的表面脱附，然后用大量的高纯热，冷去离子水冲洗，从而获得洁净表面的过程。3.1.1 常用化学试剂及洗液的性质类别 常用试剂或洗液 性质或作用无机酸 盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸及王水等 酸性、腐蚀性等氧化剂 硝酸、浓硫酸、重铬酸钾、双氧水等 氧化还原作用络合剂 盐酸、氢氟酸、氟化铵、氨水等 络合作用、有利于去除金属杂质双氧水洗液 一号液、二号液、三号液 强氧化性、可去无机及有机沾污有机溶剂 三氯甲烷、三氯乙烯、甲苯、乙醇、丙酮等 相似相溶原理、去除有机沾污合成洗涤剂 主要成分为表面活性剂，如洗涤剂 6053 等 表面活性剂乳化作用电子清洗剂 DZ-1 、 DZ-2 、 DZ-3 、 DZ-4 、 DZ-5 电子清洗剂 分别可去除各类沾污3.1.2 溶液浸泡法最简单，最常用的方法，但是效率往往不及如人意，所以往往伴以加热，超声，搅拌等物理措施。3.13 机械擦洗法高压擦片机由于无机械摩擦， 则不会划伤硅片的表面， 而且可以达到清除槽痕里的沾污。3.14 超声波清洗技术其优点是清洗效果号，操作简单，对于复杂的器件和容器也能清洗。原理 在频率为 20kHz 到 40kHz 的超声波的作用下， 液体介质内部会产生疏部和密部，疏部产生近乎真空的空腔泡， 当空腔泡消失的瞬间， 其附近便产生强大的局部压力。 使分子内部的化学键断裂， 一次使硅片表面的杂质解吸。 当超声波的频率和空腔泡的振动频率共振时，机械作用力达到最大，泡内积聚的大量热能，时温度升高，促进了化学反应的发生。它的效果与温度，压力，超声频率，功率等有关，小于 1μ m 的颗粒的去除效果的并不太好。3.15 兆声波清洗技术机理又高能（ 850khz ）频振效应并结合化学清洗剂的化学反应对硅片进行清洗的。在清洗的时候，由换能器发出不哦成为 1.5μ m 频率为 0.8 兆赫的高能声波。溶液分子产生瞬时速度为 30cm/s 的流体波。它可以去处小于 0.2μ m 的粒子。3.16 旋转喷林法用机械的方法将硅片以较高的速度旋转起来， 在旋转的过程中通过不断的向其表面喷液体 （高纯度去离子水或其他清洗液） 而达到清除硅片目的的方法。 它可以和甩干的工序结合在一起进行。 （停止喷水，用惰性气体）3.2 干法清洗技术3.2.1 等离子清洗技术在反应系统中通入少量的氧气， 在强电场作用下使低气压的延期产生等离子体， 其中活化气 （或称活泼的原子态气） 验有适当比例， 可以迅速的使光刻胶氧化为可挥发性的气体状态被机械泵抽走。3.2.2 汽相清洗指利用液体工艺中对应物质的汽相等效物与硅片表面的沾污物质相互作用而达到去处杂质的目的。与含水 HF 工艺相比，本工艺不需要随后的颗粒清除过程， HF 的化学消耗效，还能解决 MMST 工程中对于小的硅片组的快周期的目标。3.3 束流清洗技术本技术是指利用含有较高能量的成束流状的物质流 （能量流） 与硅片表面的沾污杂质发生相互作用而达到清除硅片表面杂质的清洗技术。 常用的有 微集射束清洗技术、 激光束技术。冷凝喷雾技术等。微集射束流清洗技术