半導體清洗設(shè)備基礎(chǔ)知識

1、清洗的對象

硅片(wafer)，又叫元片、晶片。其主要成分是沙子的結(jié)晶，在高溫下進行拉單晶，形成圓柱形。然后，按照工業(yè)的標準進行切片。但是，此時切割出來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切割出來的硅片進行打磨、拋光。此時，硅片的表面肯定會有很多大小不一的、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，具體說明如下：美國RCA公司是半導體清洗行業(yè)的先行者，因為其在半導體清洗行業(yè)的領(lǐng)導地位，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)界的標準。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、增加清洗強度的方法

增加清洗強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，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，這種方法的缺點在于加熱溶液過程中，熱量的傳輸不是很均勻，容易形成溫度梯度，同時直接加熱也容易產(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)溫度不均的問題，同時，也沒有直接加熱過程中產(chǎn)生污染物的問題，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作用,清洗效果最佳。

三、拋動。為了讓雜質(zhì)不會粘貼在硅片表面上，采用一種晃動的方式，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。利用臭氧的強氧化作用，產(chǎn)生泡沫。從而達到吸取硅片表面的污物的目的。

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