微电子制造技术硅片湿法清洗
电子导电
-Vs Source
N+
+Vg Gate
++++++ ++++++ ++++++
+Vd Drain
N+
P- silicon substrate
Figure 6.5 可动离子沾污改变阈值电压
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有机物沾污 有机物沾污是指那些包含碳的物 质，几乎总是同碳自身及氢结合在一起，有时也 和其它元素结合在一起。有机物沾污的一些来源 包括细菌、润滑剂、蒸汽、清洁剂、溶剂和潮气 等。为了避免有机物沾污，现在用于硅片加工的 设备使用不需要润滑剂的组件来设计。 在特定工艺条件下，微量有机物沾污能降低 栅氧化层材料的致密性。工艺过程中有机材料给 半导体表面带来的另一个问题是表面的清洗不彻 底，这种情况使得诸如金属杂质之类的沾污在清 洗之后仍完整保留在硅片表面。
10-2
10-1
1
10
Figure 6.2 颗粒的相对尺寸
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Micrograph courtesy of AMD, particle underneath photoresist pattern
Photo 6.2 微粒引起的缺陷
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Alkali Metals Sodium (Na) Potassium (K) Lithium (Li)
金属杂质带来的问题
离子沾污改变晶体 管的电学特性 + + + + + + + + Polysilicon + + + + + +
Gate oxide
+
+
硅上有源区
Figure 6.6
钨塞
氧化层隔离 接触
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静电释放 静电释放(ESD)也是一种形式的沾污， 因为它是静电荷从一个物体向另一个物体未经控制 地转移，可能损坏微芯片。 ESD 产生于两种不同静电势的材料接触或摩 察。带过剩负电荷的原子被相邻的带正电荷的原子 吸引。这种由吸引产生的电流泄放电压可以高达几 万伏。 微芯片制造中特别容易静电释放，因为芯片 加工通常保持在较低的湿度 ( 典型条件为 40 ％ ± 10 ％)中，这种条件容易使较高级别的静电荷生成。 虽然增加相对湿度可以减少静电荷生成，但也会增 加浸湿带来的污染，因而这种方法并不实用。
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表面污染
嵌入的颗粒
Figure 6.1 硅片污染
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污染的类型
沾污经常导致有缺陷的芯片，而致命缺陷又 是导致硅片上的芯片无法通过电学测试的原因。 据估计80％的芯片电学失效是由沾污带来的缺陷 引起的。 沾污是指半导体制造过程中引入半导体硅片 的任何危害微芯片成品率及电学性能的不希望有 的物质。这里将主要集中于芯片制造工序中引入 的各种类型的表面沾污。净化间沾污分为五类： • 颗粒 • 金属杂质 • 有机物沾污 • 自然氧化层 • 静电释放（ESD）
Figure 6.4 每硅片每通道看来数
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金属杂质 硅片加工厂的污染也可能来自金属化 合物。危害半导体工艺的典型金属杂质是减金属 ，它们在普通化学品和工艺中都很常见(如下表所 示 )。
Heavy Metals Iron (Fe) Copper (Cu) Aluminum (Al) Chromium (Cr) Tungsten (W) Titanium (Ti)
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第6章
硅片制造中的沾污控制
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引
言
一个硅片表面有多少个芯片，每个芯片差不多 有数以千万计的器件和互联线路，它们对沾污非常 敏感。随着芯片的特征尺寸为适应更高性能和更高 集成度的要求而不断缩小，控制表面沾污变得越来 越关键。 本章将介绍硅片制造中各种类型的沾污和它们 的来源，以及怎样有效控制沾污等内容，以制造包 含最小沾污诱生缺陷的高性能产品 为了控制制造过程中不能接受的沾污，半导体 产业开发了净化间。净化间以超净空气把芯片制造 与外界的沾污环境隔离开来，包括化学品、人员和 常规的工作环境。
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学习目 标
1. 了解 5 种不同类型的净化间污染，并讨论与每种 污染相关的问题； 2. 列举净化间的 7 种沾污源，并描述每一种是怎样 影响硅片的洁净； 3. 解释并使用净化级别来表征净化间的空气质量； 4. 说明两种湿法清洗的化学原理，解释每一种分别 去除那种污染。
人体毛发的相对尺寸大约是 集成电路上最小特征尺寸的 500倍 集成电路最小的特征尺寸 = 0.18 mm ~90 mm
线 间距 接触孔 宽
90 mm = 500 0.18 mm 较大集成电 路 的一小部分
人体毛发的剖面
Figure 6.3 人类头发与 0.18 mm颗粒的相对尺寸
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自然氧化层 硅片如果暴露在室温下的空气或者含 溶解氧的去离子水中，硅片表面将被氧化。自然氧 化层同样是一种沾污，是硅片制造不可接受的。下 图给出了自然氧化层的存在，会增加金属导体和器 件有源区的接触电阻。
ห้องสมุดไป่ตู้
层间 介质
层间 介质
在钨淀积前，自然氧 化层生长在接触孔
硅片表面的颗粒密度代表了特定面积内的颗粒 数，颗粒密度越大，产生致命缺陷的机会就越大。 一道工序引入到硅片中超过某一关键尺寸的颗粒数 ，用术语可表示为每步每片上的颗粒数(PWP)。 颗粒的检测最简单的方法是通过显微镜观察， 先进的检查已经被激光束扫描硅片表面所取代。
Process Tool 硅片进入工艺设备前 的初始颗粒数. 硅片通过工艺设备后 的硅片表面的颗粒数
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颗 粒 颗粒是指能沾污在硅片表面的小物体。 悬浮在空气中传播的颗粒被称为浮质。从鹅卵石 到原子的各种颗粒的相对尺寸分布如下图所示。
烟云颗粒 原子
薄雾
大气灰尘
烟雾颗粒 沙 灰尘 小石子
物质的单个 分子的尺寸
稀薄烟雾
10-7
10-6
10-5
10-4
10-3 毫米
半导体第五讲硅片清洗(4课时)——芯片制造流程课件PPT
70～80C, 10min
碱性（pH值>7）
✓可以氧化有机膜
✓和金属形成络合物
✓缓慢溶解原始氧化层，并再氧化——可以去除颗粒
✓NH4OH对硅有腐蚀作用
RCA clean is
OH－
OH－
OH－
OH－ OH－
OH－
“standard process” used to remove organics,
heavy metals and
=0.02 ppb !!
12
颗粒粘附
所有可以落在硅片表面的都称作颗粒。
颗粒来源：
✓空气 ✓人体 ✓设备 ✓化学品
超级净化空气
风淋吹扫、防护服、面罩、 手套等，机器手/人
超纯化学品 去离子水
特殊设计及材料 定期清洗
13
各种可能落在芯片表面的颗粒
14
❖粒子附着的机理：静电力，范德华力，化学键等 ❖去除的机理有四种：
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自然氧化层（Native Oxide）
➢ 在空气、水中迅速生长 ➢ 带来的问题：
✓ 接触电阻增大 ✓ 难实现选择性的CVD或外延 ✓ 成为金属杂质源 ✓ 难以生长金属硅化物
➢ 清洗工艺：HF＋H2O（ca. 1: 50）
20
2、硅片清洗
有机物/光刻 胶的两种清 除方法：
SPM：sulfuric/peroxide mixture H2SO4(98％):H2O2(30％)=2:1~4:1 把光刻胶分解为CO2＋H2O （适合于几乎所有有机物）
alkali ions.
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SC-2: HCl(73%):H2O2(30%):DIH2O=1:1:6~1:2:8 70～80C, 10min 酸性（pH值<7）
硅片清洗技术概述
70～80C, 10min
碱性（pH值>7）
✓可以氧化有机膜
✓和金属形成络合物
✓缓慢溶解原始氧化层，并再氧化——可以去除颗粒
✓NH4OH对硅有腐蚀作用
RCA clean is
OH－
OH－
OH－
OH－ OH－
OH－
“standard process” used to remove organics,
heavy metals and
产率提高3.8%，将带来年利润1千万美元！
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Contaminants may consist of particles, organic films (photoresist), heavy metals or alkali ions.
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外来杂质的危害性
例2. MOS阈值电压受碱金属离子的影响
0.5um
7
排气除尘
8
高效过滤
超细玻璃纤 维构成的多 孔过滤膜： 过滤大颗粒， 静电吸附小 泵 颗粒 循 环 系 统
2当微细，因此制造过程中，如
果遭到灰尘、金属的污染，很容易造成芯片内电路功能的损坏， 形成短路或断路，导致集成电路的失效！在现代的VLSI工厂中， 75%的产品率下降都来源于硅芯片上的颗粒污染。
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自然氧化层（Native Oxide）
➢ 在空气、水中迅速生长 ➢ 带来的问题：
✓ 接触电阻增大 ✓ 难实现选择性的CVD或外延 ✓ 成为金属杂质源 ✓ 难以生长金属硅化物
➢ 清洗工艺：HF＋H2O（ca. 1: 50）
20
2、硅片清洗
有机物/光刻 胶的两种清 除方法：
SPM：sulfuric/peroxide mixture H2SO4(98％):H2O2(30％)=2:1~4:1 把光刻胶分解为CO2＋H2O （适合于几乎所有有机物）
硅片清洗的方法
硅片清洗的方法一、硅片清洗的重要性硅片清洗是半导体器件制造中最重要最频繁的步骤，而且其效率将直接影响到器件的成品率、性能和可靠性。
现在人们已研制出了很多种可用于硅片清洗的工艺方法和技术，常见的有：湿法化学清洗、超声清洗法、兆声清洗法、鼓泡清洗法、擦洗法、高压喷射法、离心喷射法、流体力学法、流体动力学法、干法清洗、微集射束流法、激光束清洗、冷凝喷雾技术、气相清洗、非浸润液体喷射法、硅片在线真空清洗技术、RCA标准清洗、等离子体清洗、原位水冲洗法等。
这些方法和技术现已广泛应用于硅片加工和器件制造中的硅片清洗。
表面沾污指硅表面上沉积有粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化物等的一种或几种。
超纯表面定义为没有沾污的表面, 或者是超出检测量极限的表面。
二、硅片的表面状态与洁净度问题：硅片的真实表面由于暴露在环境气氛中发生氧化及吸附，其表面往往有一层很薄的自然氧化层，厚度为几个埃、几十个埃甚至上百埃。
真实的硅片表面是内表面和外表面的总合，内表面是硅与自然氧化层的界面，。
外表面是自然氧化层与环境气氛的界面，它也存在一些表面能级，并吸附一些污染杂质原子，而且不同程度地受到内表面能级的影响，可以与内表面交换电荷，外表面的吸附现象是复杂的。
完好的硅片清洗总是去除沾污在硅片表面的微粒和有害膜层，代之以氧化物的、氯化物的或其它挥发元素(或分子)的连续无害膜层，即具有原子均质的膜层。
硅片表面达到原子均质的程度越高．洁净度越高。
三、硅片表面沾污杂质的来源和分类：在硅片加工及器件制造过程中，所有与硅片接麓的外部媒介都是硅片沾污杂质的可能来源。
这主要包括以下几方面：硅片加工成型过程中的污染，环境污染，水造成的污染，试剂带来的污染，工业气体造成的污染，工艺本身造成的污染，人体造成的污染等。
表1.硅片表面沾污杂质的分类四、清洗方法（一）RCA清洗：RCA 由Werner Kern 于1965年在N.J.Princeton 的RCA 实验室首创, 并由此得名。
硅片清洗技术详解
硅片清洗技术详解硅片清洗主要内容讲解1、清洗的基本概念和目的。
硅片加工的目的是为器件生产制作一个清洁完美符合要求的使用表面，所谓清洗，就是清洗硅片的表面，去除附着在硅片上的污染物。
2、硅片清洗室的管理与维护；（1）人员流动的管理和清洁室的作业人数。
（2）清洗室内物品器具的管理。
（3）清洗室内其它影响清洗质量因素的管理维护。
如；空气过滤系统、防静电处理、温度与湿度系统等！3、硅片表面沾污的类型；（！）有机杂质沾污；如；胶黏剂、石蜡、油脂等。
（2）颗粒类型杂质沾污；一般来自加工中磨料和环境中的尘粒。
（3）金属杂质沾污；由生产加工的设备引起的金属杂质沾污。
4、硅片清洗处理方法分类；硅片清洗处理方法分为湿法清洗和干法清洗两大类。
而湿法清洗又分为化学清洗和物理清洗两种方法。
化学清洗——利用各种化学试剂对各种杂质的腐蚀、溶解、氧化及络合等作用去除硅片表面的沾污。
物理清洗——硅片的物理清洗法主要指的是利用超声波和兆声波清洗方法。
5、化学清洗的各种试剂的性质应用和分级；（1）有机溶剂清洗；有机溶剂能去除硅片表面的有机杂质沾污。
主要溶液有；甲苯、丙酮、乙醇等。
根据其性质须在使用甲苯、丙酮后在使用乙醇进行处理，最后在用水冲洗。
（2）无机酸及氧化还原清洗；无机酸试剂主要为；盐酸（HCI）、硝酸（HNO3）、硫酸（H2SO4）、氢氟酸（HF）以及过氧化氢（H2O2）—双氧水。
其中过氧化氢主要用于氧化还原清洗。
其它试剂按其本省性质进行应用清洗。
硅片金属清洗主要是利用了它们的强酸性、强腐蚀性、强氧化性的特性从而达到去除表面金属沾污的目的。
（3）化学清洗的分级主要分为优级纯、分析纯和化学纯三个级别。
视清洗的种类和场合进行合理选择。
通常硅片切割片和研磨片的清洗可以使用分析纯试剂，抛光片须用优级纯试剂。
具体试剂分类有国家规定标准。
6、超声波清洗原理、结构和应用要素；原理—提供高频率的震荡波在溶剂中产生气泡和空化效应，利用液体中气泡破裂所产生的冲击来波达到清洗目地。
硅片清洗的方法
硅片清洗的方法一、硅片清洗的重要性硅片清洗是半导体器件制造中最重要最频繁的步骤，而且其效率将直接影响到器件的成品率、性能和可靠性。
现在人们已研制出了很多种可用于硅片清洗的工艺方法和技术，常见的有：湿法化学清洗、超声清洗法、兆声清洗法、鼓泡清洗法、擦洗法、高压喷射法、离心喷射法、流体力学法、流体动力学法、干法清洗、微集射束流法、激光束清洗、冷凝喷雾技术、气相清洗、非浸润液体喷射法、硅片在线真空清洗技术、RCA标准清洗、等离子体清洗、原位水冲洗法等。
这些方法和技术现已广泛应用于硅片加工和器件制造中的硅片清洗。
表面沾污指硅表面上沉积有粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化物等的一种或几种。
超纯表面定义为没有沾污的表面, 或者是超出检测量极限的表面。
二、硅片的表面状态与洁净度问题：硅片的真实表面由于暴露在环境气氛中发生氧化及吸附，其表面往往有一层很薄的自然氧化层，厚度为几个埃、几十个埃甚至上百埃。
真实的硅片表面是内表面和外表面的总合，内表面是硅与自然氧化层的界面，。
外表面是自然氧化层与环境气氛的界面，它也存在一些表面能级，并吸附一些污染杂质原子，而且不同程度地受到内表面能级的影响，可以与内表面交换电荷，外表面的吸附现象是复杂的。
完好的硅片清洗总是去除沾污在硅片表面的微粒和有害膜层，代之以氧化物的、氯化物的或其它挥发元素(或分子)的连续无害膜层，即具有原子均质的膜层。
硅片表面达到原子均质的程度越高．洁净度越高。
三、硅片表面沾污杂质的来源和分类：在硅片加工及器件制造过程中，所有与硅片接麓的外部媒介都是硅片沾污杂质的可能来源。
这主要包括以下几方面：硅片加工成型过程中的污染，环境污染，水造成的污染，试剂带来的污染，工业气体造成的污染，工艺本身造成的污染，人体造成的污染等。
表1.硅片表面沾污杂质的分类四、清洗方法（一）RCA清洗：RCA 由Werner Kern 于1965年在N.J.Princeton 的RCA 实验室首创, 并由此得名。
微电子行业新型湿法清洗工艺分析
少对环境的污染 二 ^O;清洗工艺的改进 随着硅晶体用量的过人们的科研创新^O;清洗工艺获 得一定的改进清洗效果更加明显
^O;清洗工艺对硅片表面附着的颗粒和锌金属污染物的 处理效果明显但是对铜和铁金属污染物的清洗效果非常不理 想 人们就改进了 ^O;清洗工艺研制了 O<=溶液即按照一 定的比例制成硝酸氢氟酸和过氧化氢的混合溶液对硅化合 物产生强腐蚀作用无论硅晶体表面呈现亲水性还是疏水性 都可以有效清除表面的各种污染物包括铜金属和铁金属污染 物 然后再将 @A"( 和浓度较低的 @N溶液混合起来清除铜 铁等金属污染物的残留物
关键词微电子行业新型湿法清洗工艺应用
44随着信息技术的深入发展和广泛应用微电子工业迎来了 快速发展的契机对电路集成程度的要求也越来越高 硅片表 面的清洁程度严重影响着集成电路元器件的性能对器件成品 率的高低也有着至关重要的影响 因此在电子器件制作的每 一步工艺开始前都需要采用清洗工艺去除硅片表面附着的各 种污染物或者杂质保证器件的性能可靠提高器件生产的成 品率
一污染物的类别 硅片表面化学键悬空会形成自由力场在这个自由力场的 作用下集成电路制作流程中产生的污染物会吸附在硅片表面 或者硅片的氧化膜中对电子元器件的生产产生不利的影响 一 分子型污染物 分子型污染物主要是一些有机杂质 首先由于抛光工艺 的需要硅片在制造过程中会受到石蜡油污等物质的污染也 可能会因操作工手指的碰触或者容器中未清洗干净的有机杂 质而受到侵害 其次生产过程中残留的有机溶液或者光阻剩
三 湿法清洗需要注意的事项 用湿法清洗工艺清除硅晶体表面污染物的时候需要根据 材质的不同采取不同的腐蚀溶液如果操作不当也许会对硅 晶体上其他的膜层产生影响不利于电子器件性能的稳定 另 外采取湿法清洗工艺清洗污染物的时候要注意污染物的类 型然后再选择浸润的时间 如果污染物杂质是氧化物则需 要较长时间的浸润过程而对其他污染物类型清洗的时候可 以先做片子然后根据结果再确定具体的浸润时间 除此之外还可 以 采 用 单 片 清 洗 法 该 种 方 式 依 然 是 现 阶 段下半导体厂家最为常用的一种清洗设备但是此类设备沾污 去除率不甚理想究其根本原因是由于在清洗过程中采用的 是纯净水与高纯化学试剂但是沾污依然会停留在清洗液之 中容易造成二次污染 基于此研究人员成功研发出了 @N* "( 旋转式清洗法该种清洗方式可以去除表面的金属沾污颗 粒等等应用前景非常好 三结语 如何实现微 电 子 业 的 节 能 并 降 低 排 放 以 及 实 现 效 率 提 高制造成本降低对环境保护和国民经济可持续发展有着极 其重要的作用和意义 综上所述微电子工业的发展对半导体 和集成电路的性能提出了更高的要求新型湿法清洗工艺可以 有效去除包括铜铁等重金属污染物在内的各种污染物保证 电子器件的质量和性能的稳定性有着传统清洗工艺所无法取 代的优势在微电子工业中应用非常普遍 参考文献 $ 张瑾杜海文&宽禁带半导体材料清洗技术研究 5 &电 子工艺技术 )%%0%3 & ) 韩恩山王焕志常亮胡建修&微电子工业中清洗工艺 的研究进展 5 &微电子学)%%0%) & ( 盛金龙&#O制造中清洗技术发展的分析 5 &半导体技 术)%%0%( & 3 童志义&向 06-7工艺提升中的半导体清洗技术 5 & 电子工业专用设备)%%6%1 &
硅片清洗原理与方法介绍
硅片清洗原理与方法介绍1引言硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后，表面已经受到严重的沾污，清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。
2硅片清洗的常用方法与技术在半导体器件生产中，大约有20％的工序和硅片清洗有关，而不同工序的清洗要求和目的也是各不相同的，这就必须采用各种不同的清洗方法和技术手段，以达到清洗的目的。
由于晶盟现有的清洗设备均为Wet-bench类型，因此本文重点对湿法化学清洗的基本原理、常用方法及其它与之密切相关的技术手段等进行论述3．1湿法化学清洗化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用，或伴以超声、加热、抽真空等物理措施，使杂质从被清除物体的表面脱附（解吸），然后用大量高纯热、冷去离子水冲洗，从而获得洁净表面的过程。
化学清洗又可分为湿法化学清洗和干法化学清洗，其中湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位，因此有必要首先对湿法化学清洗及与之相关的技术进行全面的介绍。
3．1．1常用化学试剂、洗液的性质常用化学试剂及洗液的去污能力，对于湿法化学清洗的清洗效率有决定性的影响，根据硅片清洗目的和要求选择适当的试剂和洗液是湿法化学清洗的首要步骤。
表一、用以清除particle、metal、organic、nature-oxide的适当化学液3．1．2溶液浸泡法溶液浸泡法就是通过将要清除的硅片放入溶液中浸泡来达到清除表面污染目的的一种方法，它是湿法化学清洗中最简单也是最常用的一种方法。
它主要是通过溶液与硅片表面的污染杂质在浸泡过程中发生化学反应及溶解作用来达到清除硅片表面污染杂质的目的。
选用不同的溶液来浸泡硅片可以达到清除不同类型表面污染杂质的目的。
如采用有机溶剂浸泡来达到去除有机污染的目的，采用1号液（即SC1，包含H2O2、NH3OH化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除有机、无机和金属离子的目的，采用2号液（即SC2，包含HCL、H2O2化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除AL、Fe、Na等金属离子的目的。
硅片清洗技术
硅片清洗技术随着超大规模集成电路的发展、集成度的不断提高、线宽的不断减小，对硅片表面的洁净度及表面态的要求也越来越高。
要得到高质量的半导体器件，仅仅除去硅片表面的沾污已不再是最终的要求。
在清洗过程中造成的表面化学态、氧化膜厚度、表面粗糙度等已成为同样重要的参数。
目前，通常应用的清洗方法是湿式化学清洗法，即利用有机溶剂、碱性溶液、酸性溶液、表面活性剂等化学试剂，配合兆声、超声、加热等物理措施，使有机物、颗粒、金属等沾污脱离硅片表面，然后用大量的去离子水冲洗，获得洁净的硅片表面的清洗方法。
1.硅片清洗硅片表面沾污是指沉积在硅片表面的粒子、金属、有机物、湿气分子和自然氧化膜的一种或几种。
因为有机物会遮盖部分硅片表面，使氧化层和与之相关的沾污难以去除，清洗的一般思路是首先去除表面的有机沾污,然后溶解氧化层（因为氧化层是'沾污陷阱'，也会引入外延缺陷）,最后再去除颗粒、金属沾污，同时使表面钝化。
2.清洗技术的最新发展2.1电解离子水清洗硅片用电解的方法将超净水或添加电解质的超净水分解为阴离子和阳离子，并通过调节电解液的浓度、电流密度等来控制其pH值和氧化还原电位，得到所需要的强氧化性溶液或强还原性溶液，以达到去除硅片表面的有机物、颗粒和金属的作用。
此清洗方法可大幅度地减少化学试剂的用量，而且也减少了冲洗用的超净水的用量，简化了回收再利用所需的设备，既降低成本，又减少对环境的污染。
电解粒子水的使用将有可能是未来硅片清洗的重要发展方向。
2.2只用HF清洗或简化常规工艺后最后用HF清洗在湿式清洗工艺中，硅片表面都有一层化学氧化膜，这层氧化膜是主要的沾污源。
如果没有这层氧化膜可大大降低金属、有机物等沾污。
只用HF清洗或简化常规工艺后最后用HF清洗，可通过降低与周围环境的接触来获得一个理想的钝化表面，减少颗粒吸附在敏感的疏水性表面上。
这就对清洗工艺设备提出了多方面的要求。
目前较成功的是苏州华林科纳公司的清洗设备，它将所有的清洗工艺步骤（清洗和干燥）结合在一个工艺槽中，大大地减少了硅片与空气的接触。
硅片清洗原理与方法介绍
硅片清洗原理与方法介绍1引言硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后，表面已经受到严重的沾污，清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。
2硅片清洗的常用方法与技术在半导体器件生产中，大约有20％的工序和硅片清洗有关，而不同工序的清洗要求和目的也是各不相同的，这就必须采用各种不同的清洗方法和技术手段，以达到清洗的目的。
由于晶盟现有的清洗设备均为Wet-bench类型，因此本文重点对湿法化学清洗的基本原理、常用方法及其它与之密切相关的技术手段等进行论述3．1湿法化学清洗化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用，或伴以超声、加热、抽真空等物理措施，使杂质从被清除物体的表面脱附（解吸），然后用大量高纯热、冷去离子水冲洗，从而获得洁净表面的过程。
化学清洗又可分为湿法化学清洗和干法化学清洗，其中湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位，因此有必要首先对湿法化学清洗及与之相关的技术进行全面的介绍。
3．1．1常用化学试剂、洗液的性质常用化学试剂及洗液的去污能力，对于湿法化学清洗的清洗效率有决定性的影响，根据硅片清洗目的和要求选择适当的试剂和洗液是湿法化学清洗的首要步骤。
CL2+UV（〈400nm〉表一、用以清除particle、metal、organic、nature-oxide的适当化学液3．1．2溶液浸泡法溶液浸泡法就是通过将要清除的硅片放入溶液中浸泡来达到清除表面污染目的的一种方法，它是湿法化学清洗中最简单也是最常用的一种方法。
它主要是通过溶液与硅片表面的污染杂质在浸泡过程中发生化学反应及溶解作用来达到清除硅片表面污染杂质的目的。
选用不同的溶液来浸泡硅片可以达到清除不同类型表面污染杂质的目的。
如采用有机溶剂浸泡来达到去除有机污染的目的，采用1号液（即SC1，包含H2O2、NH3OH化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除有机、无机和金属离子的目的，采用2号液（即SC2，包含HCL、H2O2化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除AL、Fe、Na等金属离子的目的。
硅片湿法清洗方法
硅片湿法清洗方法硅片湿法清洗是半导体制造过程中非常重要的一步，它能够有效去除硅片表面的杂质和污染物，提高硅片的品质和可靠性。
本文将介绍硅片湿法清洗的方法和步骤。
一、清洗剂的选择硅片湿法清洗的第一步是选择合适的清洗剂。
常用的清洗剂有氢氧化钠(NaOH)、氢氟酸(HF)、硝酸(HNO3)、去离子水等。
这些清洗剂都具有一定的腐蚀性，使用时需要注意安全操作，并且根据需要选择合适的浓度和配比。
二、清洗设备的准备进行硅片湿法清洗时，需要准备清洗设备。
一般而言，清洗设备包括清洗槽、超声波清洗机、烘干器等。
清洗槽用于浸泡硅片，超声波清洗机可以加速清洗过程，烘干器用于去除水分。
清洗设备的选择和使用需要根据清洗的具体要求和硅片的尺寸来确定。
三、清洗步骤硅片湿法清洗的步骤一般包括预清洗、主清洗、去离子水漂洗和烘干。
1. 预清洗：将硅片放入清洗槽中，使用去离子水浸泡一段时间，去除表面的大颗粒杂质和污染物。
2. 主清洗：将预清洗后的硅片放入超声波清洗机中，加入适量的清洗剂，开启超声波清洗功能，进行清洗。
超声波的震动可以有效去除硅片表面的细微污染物。
3. 去离子水漂洗：将主清洗后的硅片放入清洗槽中，使用去离子水进行漂洗。
去离子水可以去除清洗剂残留和硅片表面的离子杂质。
4. 烘干：将去离子水漂洗后的硅片放入烘干器中，使用适当的温度加热，将水分蒸发掉，使硅片完全干燥。
四、注意事项在进行硅片湿法清洗时，需要注意以下几点：1. 安全操作：清洗剂具有一定的腐蚀性，使用时需要佩戴防护手套、护目镜等个人防护装备，避免直接接触清洗剂。
2. 清洗时间：清洗时间过长可能会导致硅片表面的腐蚀，清洗时间过短则无法充分去除污染物。
因此，需要根据具体情况控制清洗时间。
3. 清洗剂浓度：清洗剂浓度过高可能会导致硅片表面的腐蚀，浓度过低则无法有效清洗。
因此，需要根据清洗要求选择合适的清洗剂浓度。
4. 烘干温度：烘干温度过高可能会导致硅片表面的热应力，烘干温度过低则无法充分去除水分。