半導(dǎo)體清洗的核心在于去除晶圓表面的各種污染物,并保持晶圓表面的潔凈度和電性能。具體原理包括:
物理清洗:利用機(jī)械力(如超聲波)或壓力(如噴淋)去除顆粒物。
化學(xué)清洗:通過化學(xué)反應(yīng)去除有機(jī)物和金屬離子。
等離子清洗:利用等離子體中的活性粒子與污染物反應(yīng),從而去除污染物。表面改性:通過化學(xué)或物理方法改變晶圓表面的性質(zhì),以提高后續(xù)工藝的效果。
1.預(yù)清洗
去離子水(DI Water)沖洗:使用高純度的去離子水初步去除晶圓表面的顆粒和松散污染物。這一步驟是為了去除大顆粒和易于去除的雜質(zhì),為后續(xù)的深度清洗做準(zhǔn)備。
超聲波清洗:將晶圓置于裝有去離子水的超聲波槽中,通過超聲波產(chǎn)生的空化效應(yīng),破壞顆粒與晶圓表面的結(jié)合力,從而去除顆粒。
化學(xué)清洗
去除有機(jī)物:
丙酮清洗:使用丙酮溶解油脂和其他有機(jī)物。氨水/過氧化氫混合液(SC-1):使用氨水和過氧化氫的混合液去除有機(jī)物。SC-1的典型配比為NH4OH:H2O2:H2O = 1:1:5,溫度在20°C左右。
去除金屬離子:
硝酸清洗:使用硝酸去除金屬離子。
鹽酸/過氧化氫混合液(SC-2):使用鹽酸和過氧化氫的混合液去除金屬離子。SC-2的典型配比為HCl:H2O2:H2O = 1:1:6,溫度在80°C左右。
去除氧化物:
氫氟酸(HF):使用氫氟酸去除晶圓表面的氧化層。HF的典型配比為HF:H2O = 1:50,溫度在室溫左右。
3.終清洗
去離子水沖洗:使用去離子水沖洗晶圓,確保表面無殘留的化學(xué)物質(zhì)。
臭氧水清洗:使用臭氧水(O3/H2O)進(jìn)一步氧化并去除殘留的有機(jī)物和金屬離子。
旋轉(zhuǎn)甩干:在高速旋轉(zhuǎn)下,利用離心力去除晶圓表面的液體。
氮?dú)獯祾撸菏褂玫獨(dú)獯祾呔A表面,確保表面干燥,防止水痕留下。