第五章2 硅片的清洗.

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1、第五章 高纯水的制备与硅片的清洗 （2）硅片表面的常见污染 1）有机杂质沾污：主要指包含碳的物质，来源包括细菌、润滑剂、清洁剂等等。（在微加工设备中使用不需要润滑剂的组件）带来的问题：有机物污染能降低栅氧化层材料的致密性表面清洗不干净，使得金属杂质在清洗之后仍旧保留在硅片表面可通过有机溶剂的溶解作用，结合超声波清洗技术来去除。2）颗粒沾污： 颗粒能引起电路的开路或短路。 在半导体制造中，可以接受的颗粒尺寸的粗略法则是它的尺寸必须小于最小器件特征尺寸的一半。Contact holeLine widthSpace90 mmMinimum IC feature size = 0.18 mm90 mm

2、0.18 mm= 500The relative size of the human hair is approximately 500 times the size of the smallest feature size on an integrated circuit.A small example of a segment from a larger integrated circuit.Cross section of human hair3）金属离子沾污最典型的金属杂质是碱金属。金属离子在半导体材料中高度活动性的，被称为可动离子污染（MIC）。金属杂质有两大类：1.一类是沾污离子通

3、过吸附分散附着在硅片表面2.另一类是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。硅片表面的金属污染必须采用化学清洗方法才能去除。一般可按下述办法进行清洗去除沾污。a) 使用强氧化剂使电镀、附着到硅表面的金属氧化成金属离子，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。b) 用无害的小直径强正离子(如H )来替代吸附在硅片表面的金属离子，使之溶解于清洗液中c) 用大量去离水进行超声波清洗 以排除溶液中的金属离子。常见的清洗技术 1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺。1978年RCA实验室又推出兆声清洗工艺 所用清洗装置大多是多槽浸泡式清洗系统 溢流清洗DI waterDra

4、inNitrogenOverflowSingle overflow with N2 bubblerDI waterDrainTwo-stage overflow 排空清洗Fill water inSpray water inDrainTrap doorBoat with wafersRCA清洗工序 A. Organic removal: 5 minutes in SC-1 solution of 4:1:1 DI:H2O2:NH4OH solution at 75 C to remove organics and particles.B. Cascade Rinse in DI water.C