半導(dǎo)體清洗設(shè)備基礎(chǔ)知識(shí)

1、清洗的對(duì)象

硅片(wafer)，又叫元片、晶片。其主要成分是沙子的結(jié)晶，在高溫下進(jìn)行拉單晶，形成圓柱形。然后，按照工業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行切片。但是，此時(shí)切割出來(lái)的硅片表面有各種劃痕，并且表面非常的粗糙,帶有很多切削物或油污等。

2、具體的工藝
第一步要做的就是對(duì)切割出來(lái)的硅片進(jìn)行打磨、拋光。此時(shí)，硅片的表面肯定會(huì)有很多大小不一的、各種各樣的顆粒，包括金屬沫、油污等。這些顆粒就是我們要清洗的內(nèi)容。
第二步就是清洗的工藝流程，具體說(shuō)明如下：美國(guó)RCA公司是半導(dǎo)體清洗行業(yè)的先行者，因?yàn)槠湓诎雽?dǎo)體清洗行業(yè)的領(lǐng)導(dǎo)地位，現(xiàn)今的清洗工藝都是按照RCA公司的工藝流程作為參考，已經(jīng)成為了業(yè)界的標(biāo)準(zhǔn)。其清洗的流程如圖1所示：

圖1 RCA清洗流程示意圖

其中SC-1中的溶液是NH4OH+H2O2

SC-2中的溶液是HCl+H2O2

3、增加清洗強(qiáng)度的方法

增加清洗強(qiáng)度的方法有如下四種：
一、加熱。假設(shè)室溫20℃的情況下，用加熱器將清洗溶液的溫度加熱到80℃，這樣酸堿在高溫下能加快反應(yīng)，得到更好的清洗效果。加熱的方法有兩種，一種是直接用電阻絲加熱清洗溶液，這種方法的缺點(diǎn)在于加熱溶液過(guò)程中，熱量的傳輸不是很均勻，容易形成溫度梯度，同時(shí)直接加熱也容易產(chǎn)生多余的污染物。另一種方法是采用間接加熱，利用泵把加熱后的溶液重新送回清洗槽，這種清洗方法能夠解決清洗槽內(nèi)溫度不均的問(wèn)題，同時(shí)，也沒(méi)有直接加熱過(guò)程中產(chǎn)生污染物的問(wèn)題，也是我們經(jīng)常采用的一種方法。

二、超聲波。使用超聲波產(chǎn)生氣泡，同樣能夠達(dá)到吸取硅片表面雜質(zhì)的目的。這種情況是在溫度要求不能太高的情況下使用的。如果高溫與超聲波同時(shí)作用,清洗效果最佳。

三、拋動(dòng)。為了讓雜質(zhì)不會(huì)粘貼在硅片表面上，采用一種晃動(dòng)的方式，讓裝有硅片的籃子在清洗溶液中充分接觸溶液，增加摩擦，有效去污。

四、臭氧。利用臭氧的強(qiáng)氧化作用，產(chǎn)生泡沫。從而達(dá)到吸取硅片表面的污物的目的。

這四種方法總的來(lái)說(shuō)，都是增加反應(yīng)產(chǎn)生的泡沫，從而達(dá)到吸去硅片表面雜質(zhì)的目的。此四種方法可以組合使用, 這樣清洗的效果會(huì)更好。