硅片表面羟基化(硅片表面污染类型及清洗方法)

硅片经线切割机切割后,其表面已被严重污染。为了达到工业应用标准,它必须经过严格的清洗过程。由于切割造成的污染严重,其表面的清洗过程必然需要更加复杂和精细的工艺。

一、硅片污染分类

具体来说,硅晶片的表面污染可以大致分为三类:

1、有机杂质污染:可通过有机试剂溶解结合兆频超声波清洗技术去除。

2、颗粒污染:可用物理方法通过机械擦洗或兆频超声波清洗技术去除粒径0.4微米的颗粒,用兆频超声波去除粒径0.2 m的颗粒。

3、金属离子污染:这种污染必须用化学方法清除。硅片表面的金属杂质污染可以分为两类:

(1)污染的离子或原子通过吸附和分散附着在硅片表面。

(2)带正电的金属离子得到电子后附着(尤其是“电镀”)在硅片表面。

二、硅片表面污染的清洗技术和方法

硅抛光片化学清洗的目的是去除这种污染,使硅晶片达到工业应用的标准。从1970年开始,美国RCA实验室提出的浸没式RCA化学清洗工艺被广泛应用,1978年RCA实验室又引入了兆频超声波清洗工艺。近年来,基于RCA清洗理论的各种清洗技术不断发展。

目前,在硅片切割和清洗的实际过程中,一般采用以下方法去除污染。

1、利用H2O2作为强氧化剂,将硅表面“电镀”的金属离子氧化成金属,溶解在清洗液中或吸附在硅表面。

2、无害的小直径强正离子(如H),通常为HCL,作为H的来源,置换吸附在硅片表面的金属离子,溶解在清洗液中,从而去除金属离子。

3、使用大量去离子水进行超声波清洗,以去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,有机污染物转化为水溶性化合物,用去离子水洗涤消除。同时,该溶液具有强氧化性和络合性,能氧化铬、铜、锌、银、镍、钴、钙、铁、镁等。使它们变成高价离子,然后进一步与碱反应生成可溶性络合物,用去离子水洗涤除去。所以用SC-1溶液清洗抛光垫,不仅可以去除有机污染物,还可以去除部分金属污染物。SC-1溶液与兆声清洗结合使用,可获得更好的清洗效果。

另外,SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液,氧化性很强,很复杂,氧化前能与金属反应生成盐,用去离子水除去。氧化金属离子与CL-反应形成的可溶性络合物也用去离子水洗涤除去。

华林科纳CSE湿法加工设备是国内最早致力于集成电路湿法加工设备的研究单位。多年来,它与许多集成电路制造商密切合作,开发了一系列适用于4点至8点的全自动湿法加工设备。

设备使用:

清洗槽用于6/8兼容,集成电路制造工艺的最终清洗。随着装卸的装卸,实现了干追和干出,每批高效清洗50个卡式。有三种工艺槽、三个槽和一个干燥装置:

1个DHF清洗罐、1个OF罐、1个SC-1罐、1个QDR罐、1个SC-2罐、1个QDR罐和1个干燥罐。设备功能:

化学槽::自助换酸、自助洗槽、自助配槽。DIW浴:前流量和后变化功能.S/D 6/8寸自助换位,甩干。

机械臂:卡盘开合式,速度可控出勤;

Scheduler:调度计算,实现多批次同时清理,不随时间上传进程。安全门,温度,

装货区 DHF (100 1) of罐SC-1罐QDR罐SC-2罐QDR罐S/D罐卸货区。

高WPH型 AWB200-T .双卡盒50个/槽。与盒式兼容的6/8英寸。

有三套前机械手:arm-1、 arm-2、 arm-3。机器上部配有高效过滤器(FFU)。

工艺技术指标:

1.设备应实现全自动操作,可自动控制过程,冲洗和干燥整套操作,并配有自动供液、自助洗罐和带兆声的SC1-1罐;可编程选择清洗的处理槽和处理时间。

2.通过DHF/SC-1/SC-2完成最后的清洗过程,有效清洗晶圆片表面污染物和颗粒。要求颗粒为0.2um和0.16um作为参考,金属1E10。3.N2滤波精度:0.01 m.