硅片清洗技術(shù)
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- 發(fā)布時(shí)間：2021-12-07 09:52
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【概要描述】隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)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(tài)的要求也越來越高。要得到高質(zhì)量的半導(dǎo)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(xué)態(tài)、氧化膜厚度、表面粗糙度等已成為同樣重要的參數(shù)。目前，通常應(yīng)用的清洗方法是濕式化學(xué)清洗法，即利用有機(jī)溶劑、堿性溶液、酸性溶液、表面活性劑等化學(xué)試劑，配合兆聲、超聲、加熱等物理措施，使有機(jī)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(shù)
【概要描述】隨著超大規(guī)模集成電路的發(fā)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(tài)的要求也越來越高。要得到高質(zhì)量的半導(dǎo)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(xué)態(tài)、氧化膜厚度、表面粗糙度等已成為同樣重要的參數(shù)。目前，通常應(yīng)用的清洗方法是濕式化學(xué)清洗法，即利用有機(jī)溶劑、堿性溶液、酸性溶液、表面活性劑等化學(xué)試劑，配合兆聲、超聲、加熱等物理措施，使有機(jī)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(guī)模集成電路的發(fā)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(tài)的要求也越來越高。要得到高質(zhì)量的半導(dǎo)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(xué)態(tài)、氧化膜厚度、表面粗糙度等已成為同樣重要的參數(shù)。目前，通常應(yīng)用的清洗方法是濕式化學(xué)清洗法，即利用有機(jī)溶劑、堿性溶液、酸性溶液、表面活性劑等化學(xué)試劑，配合兆聲、超聲、加熱等物理措施，使有機(jī)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(jī)物、濕氣分子和自然氧化膜的一種或幾種。因?yàn)橛袡C(jī)物會遮蓋部分硅片表面，使氧化層和與之相關(guān)的沾污難以去除，清洗的一般思路是首先去除表面的有機(jī)沾污,然后溶解氧化層（因?yàn)檠趸瘜邮?#39;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(shí)使表面鈍化。
2.清洗技術(shù)的最新發(fā)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(zhì)的超凈水分解為陰離子和陽離子，并通過調(diào)節(jié)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(qiáng)氧化性溶液或強(qiáng)還原性溶液，以達(dá)到去除硅片表面的有機(jī)物、顆粒和金屬的作用。此清洗方法可大幅度地減少化學(xué)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(shè)備，既降低成本，又減少對環(huán)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(fā)展方向。
2.2只用HF清洗或簡化常規(guī)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(xué)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(jī)物等沾污。只用HF清洗或簡化常規(guī)工藝后最后用HF清洗，可通過降低與周圍環(huán)境的接觸來獲得一個(gè)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(shè)備提出了多方面的要求。
2.3臭氧超凈水清洗
臭氧為不穩(wěn)定的氣體，具有強(qiáng)烈的腐蝕性及氧化性。目前臭氧的制造方法有光化學(xué)法和放電法等技術(shù)。
這種技術(shù)都達(dá)到了對更加嚴(yán)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(huán)境的污染。
2.4兆聲波用于清洗工藝
聲能在液體內(nèi)傳播時(shí)，液體會沿聲傳播的方向運(yùn)動，形成聲學(xué)流。聲學(xué)流是由聲波產(chǎn)生的力和液體的聲學(xué)阻力以及其它的氣泡阻力形成的液體的流動的結(jié)果。兆聲波清洗就是利用聲能產(chǎn)生的液體流動來去除硅片表面的沾污。
3.結(jié)語
伴隨著硅片的大直徑化，器件結(jié)構(gòu)的超微小化、高集成化，對硅片的潔凈程度、表面的化學(xué)態(tài)、微粗糙度、氧化膜厚度等表面狀態(tài)的要求越來越高。同時(shí)，要求用更經(jīng)濟(jì)的、給環(huán)境帶來更少污染的工藝獲得更高性能的硅片。
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