硅片表面污染类型及清洗方法

硅片经过线切割机的切割加工后，其表面已受到严重沾污，要达到工业应用标准，就必须经过严格的清洗工序。由于切割带来的严重污染，其表面的清洗工序也必然需要比较复杂和精细的工艺流程。

一、硅片污染分类

具体来说硅片表面沾污大致可分为三类∶

1、有机杂质沾污∶ 可通过有机试剂的溶解作用，结合兆声波清洗技术来去除。

2、颗粒沾污∶运用物理的方法可采机械擦洗或兆声波清洗技术来去除粒径 ≥0.4 μm 颗粒，利用兆声波可去除 ≥ 0.2 μum 颗粒。

3、金属离子沾污∶ 该污染必须采用化学的方法才能将其清洗掉。硅片表面金属杂质沾污又可分为两大类∶

（1）、沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。

（2）、带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。

二、硅片表面污染的清洗技术与方法

硅抛光片的化学清洗目的就在于去除这种沾污，使得硅片达到工业应用的标准。自 1970 年美国 RCA 实验室提出的浸泡式 RCA 化学清洗工艺得到了广泛应用，1978年 RCA 实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以 RCA 清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来。

目前在实际的硅片切割清洗过程中，一般按按下述办法进行清洗以去除沾污。

1、用 H2O2 作强氧化剂，使“电镀”附着到硅表面的金属离子氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。

2、用无害的小直径强正离子（如 H+），一般用 HCL 作为 H+的来源，替代吸附在硅片表面的金属离子，使其溶解于清洗液中，从而清除金属离子。

3、用大量去离子水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。

由于SC-1 是 H2O2 和 NH4OH的碱性溶液，通过 H2O2 的强氧化和 NH4OH 的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除;同时溶液具有强氧化性和络合性，能氧化 Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg 等，使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。因此用 SC-1 液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。在使用 SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的清洗效果。

另外 SC-2 是 H2O2 和 HCL 的酸性溶液，具有极强的氧化性和络合性，能与氧化以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与 CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。

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设备用途∶

清洗槽用于6/8时兼容，集成电路制造工艺的最终清洗。配合LOAD and UNLOAD的上下料，实现干追干出，每批次50枚Cassette Type的高效清洗。共有三种工艺槽，三水槽+一个干燥单元∶

1个DHF清洗槽、1个OF槽、1个SC-1槽、1个QDR槽、1个SC-2槽、1个QDR槽、1个干燥槽。设备功能∶

Chemical BATH∶ 自勤换酸，自勤洗槽，自勤槽内配比。DIW BATH： Pre Flow and After Change Function。S/D∶ 6/8 Inch 自勤换位，旋干。

机械手臂∶Chuck Open/Close Type，Speed ‰可控夔勤;

Scheduler∶ 排程计算，实现多批次同峙清洗，不登生Process Over Time。Safety∶ Door，TEMP，LEVEL，Exhaust.。。等等INTERLOCK Safety。设备工艺流程∶

进货区（LOAD）→DHF（100∶1）→OF 槽→SC-1 槽→QDR 槽→SC-2 槽→QDR槽→S/D 槽→→出货区（UNLOAD）

High WPH Type∶ AWB200-T。双Cassette 50 枚/槽。6/8 inch 兼容Cassette Type。

前面式机械手臂∶ ARM-1、ARM-2、ARM-3 共三套。机台上部设有高效过滤器（FFU）。

工艺技术指标∶

1.该设备应实现全自动作业，可自动过程控制工艺、冲水及干燥全套作业，并具备自动供液、自勤洗槽、SC1-1槽带有兆声; 可编程选择工艺槽及工艺时间进行清洗。

2.通过DHF/SC-1/SC-2完成最终清洗工艺，对圆片表面沾污及颗粒实现有效清洗。颗粒要求0.2um，0.16um作为参考，金属1E10。 3. N2过滤精度∶ 0.01μm。

责任编辑：tzh