硅片清洗技術
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- 來源：
- 發布時間：2021-12-07 09:52
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【概要描述】隨著超大規模集成電路的發展、集成度的不斷提高、線寬的不斷減小，對硅片表面的潔凈度及表面態的要求也越來越高。要得到高質量的半導體器件，僅僅除去硅片表面的沾污已不再是最終的要求。在清洗過程中造成的表面化學態、氧化膜厚度、表面粗糙度等已成為同樣重要的參數。目前，通常應用的清洗方法是濕式化學清洗法，即利用有機溶劑、堿性溶液、酸性溶液、表面活性劑等化學試劑，配合兆聲、超聲、加熱等物理措施，使有機物、顆粒、金屬等沾污脫離硅片表面，然后用大量的去離子水沖洗，獲得潔凈的硅片表面的清洗方法。
硅片清洗技術
【概要描述】隨著超大規模集成電路的發展、集成度的不斷提高、線寬的不斷減小，對硅片表面的潔凈度及表面態的要求也越來越高。要得到高質量的半導體器件，僅僅除去硅片表面的沾污已不再是最終的要求。在清洗過程中造成的表面化學態、氧化膜厚度、表面粗糙度等已成為同樣重要的參數。目前，通常應用的清洗方法是濕式化學清洗法，即利用有機溶劑、堿性溶液、酸性溶液、表面活性劑等化學試劑，配合兆聲、超聲、加熱等物理措施，使有機物、顆粒、金屬等沾污脫離硅片表面，然后用大量的去離子水沖洗，獲得潔凈的硅片表面的清洗方法。
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隨著超大規模集成電路的發展、集成度的不斷提高、線寬的不斷減小，對硅片表面的潔凈度及表面態的要求也越來越高。要得到高質量的半導體器件，僅僅除去硅片表面的沾污已不再是最終的要求。在清洗過程中造成的表面化學態、氧化膜厚度、表面粗糙度等已成為同樣重要的參數。目前，通常應用的清洗方法是濕式化學清洗法，即利用有機溶劑、堿性溶液、酸性溶液、表面活性劑等化學試劑，配合兆聲、超聲、加熱等物理措施，使有機物、顆粒、金屬等沾污脫離硅片表面，然后用大量的去離子水沖洗，獲得潔凈的硅片表面的清洗方法。
1.硅片清洗
硅片表面沾污是指沉積在硅片表面的粒子、金屬、有機物、濕氣分子和自然氧化膜的一種或幾種。因為有機物會遮蓋部分硅片表面，使氧化層和與之相關的沾污難以去除，清洗的一般思路是首先去除表面的有機沾污,然后溶解氧化層（因為氧化層是'沾污陷阱'，也會引入外延缺陷）,最后再去除顆粒、金屬沾污，同時使表面鈍化。
2.清洗技術的最新發展
2.1電解離子水清洗硅片
用電解的方法將超凈水或添加電解質的超凈水分解為陰離子和陽離子，并通過調節電解液的濃度、電流密度等來控制其pH值和氧化還原電位，得到所需要的強氧化性溶液或強還原性溶液，以達到去除硅片表面的有機物、顆粒和金屬的作用。此清洗方法可大幅度地減少化學試劑的用量，而且也減少了沖洗用的超凈水的用量，簡化了回收再利用所需的設備，既降低成本，又減少對環境的污染。電解粒子水的使用將有可能是未來硅片清洗的重要發展方向。
2.2只用HF清洗或簡化常規工藝后最后用HF清洗
在濕式清洗工藝中，硅片表面都有一層化學氧化膜，這層氧化膜是主要的沾污源。如果沒有這層氧化膜可大大降低金屬、有機物等沾污。只用HF清洗或簡化常規工藝后最后用HF清洗，可通過降低與周圍環境的接觸來獲得一個理想的鈍化表面，減少顆粒吸附在敏感的疏水性表面上。這就對清洗工藝設備提出了多方面的要求。
2.3臭氧超凈水清洗
臭氧為不穩定的氣體，具有強烈的腐蝕性及氧化性。目前臭氧的制造方法有光化學法和放電法等技術。
這種技術都達到了對更加嚴格的硅片表面潔凈度的要求和大直徑硅片工藝的要求，并且大大減少了對環境的污染。
2.4兆聲波用于清洗工藝
聲能在液體內傳播時，液體會沿聲傳播的方向運動，形成聲學流。聲學流是由聲波產生的力和液體的聲學阻力以及其它的氣泡阻力形成的液體的流動的結果。兆聲波清洗就是利用聲能產生的液體流動來去除硅片表面的沾污。
3.結語
伴隨著硅片的大直徑化，器件結構的超微小化、高集成化，對硅片的潔凈程度、表面的化學態、微粗糙度、氧化膜厚度等表面狀態的要求越來越高。同時，要求用更經濟的、給環境帶來更少污染的工藝獲得更高性能的硅片。
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2021-12-07 14:02:50
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