一. 硅片的化學(xué)清洗工藝原理 硅片經(jīng)過(guò)不同工序加工后，其表面已受到嚴(yán)重沾污，一般講硅片表面沾污大致可分在三類(lèi)： A. 有機(jī)雜質(zhì)沾污： 可通過(guò)有機(jī)試劑的溶解作用，結(jié)合超聲波清洗技術(shù)來(lái)去除?！ . 顆粒沾污：運(yùn)用物理的方法可采機(jī)械擦洗或超聲波清洗技術(shù)來(lái)去除粒徑 ≥ 0.4 μm顆粒，利用兆聲波可去除 ≥ 0.2 μm顆粒。 C. 金屬離子沾污：必須采用化學(xué)的方法才能清洗其沾污，硅片表面金屬雜質(zhì)沾污有兩大類(lèi)： a. 一類(lèi)是沾污離子或原子通過(guò)吸附分散附著在硅片表面?！ . 另一類(lèi)是帶正電的金屬離子得到電子后面附著（尤如“電鍍”）到硅片表面?！ 」钂伖馄幕瘜W(xué)清洗目的就在于要去除這種沾污，一般可按下述辦法進(jìn)行清洗去除沾污?！ . 使用強(qiáng)氧化劑使“電鍍”附著到硅表面的金屬離子、氧化成金屬，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 b. 用無(wú)害的小直徑強(qiáng)正離子（如H+）來(lái)替代吸附在硅片表面的金屬離子，使之溶解于清洗液中?！ . 用大量去離水進(jìn)行超聲波清洗，以排除溶液中的金屬離子。 自1970年美國(guó)RCA實(shí)驗(yàn)室提出的浸泡式RCA化學(xué)清洗工藝得到了廣泛應(yīng)用，1978年RCA實(shí)驗(yàn)室又推出兆聲清洗工藝，近幾年來(lái)以RCA清洗理論為基礎(chǔ)的各種清洗技術(shù)不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái)，例如 ： ?、?美國(guó)FSI公司推出離心噴淋式化學(xué)清洗技術(shù)?！ 、?美國(guó)原CFM公司推出的Full-Flow systems...
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超聲清洗的物理機(jī)制主要是超聲空化，所以要達(dá)到良好的清洗效果必須選擇適當(dāng)?shù)穆晫W(xué)參數(shù)和清洗劑的物理化學(xué)性質(zhì)?！ ÷晱?qiáng)。聲強(qiáng)愈高，空化愈強(qiáng)烈。但聲強(qiáng)達(dá)到一定值后，空化趨于飽和。聲強(qiáng)過(guò)大會(huì)產(chǎn)生大量氣泡增加散射衰減，同時(shí)聲強(qiáng)增大會(huì)增加非線(xiàn)性衰減，而減弱遠(yuǎn)離聲源地方的清洗效果?！ ☆l率。頻率越高空化閾愈高，也就是說(shuō)要產(chǎn)生聲空化，頻率愈高，所需要的聲強(qiáng)愈大。例如在水中要產(chǎn)生空化，在400kHz時(shí)所需要的功率要比在10kHz時(shí)大10倍。一般采用的頻率范圍是20—40kHz。低頻空化強(qiáng)度高，適用于大清洗件表面及污物與清洗件表面結(jié)合強(qiáng)度高的場(chǎng)合，但不易穿透深孔和表面形狀復(fù)雜的部件，且噪聲大；較高頻率雖然空化強(qiáng)度較弱，但噪聲小，適用于較復(fù)雜表面形狀、狹縫及污物與清洗件表面結(jié)合力弱的清洗。聲場(chǎng)分布。穩(wěn)定的混響場(chǎng)對(duì)清洗有利，如果清洗槽中有駐波聲場(chǎng)，則因聲壓分布不均勻，清洗件得不到均勻的清洗。因此，在可能的條件下，槽的幾何形狀要選擇適合于建立混合聲場(chǎng)的形狀。除此以外，可以采用雙頻、多頻和掃頻工作方式以避免清洗“死區(qū)”。 清洗液的溫度。溫度升高液體的表面張力系數(shù)和粘滯系數(shù)會(huì)下降，因而空化閾值下降，使空化易于產(chǎn)生；但由于溫升，蒸汽壓增大會(huì)降低空化強(qiáng)度。水的較佳溫度為60攝氏度，不同的清洗劑有不同的最佳溫度?！ ≌硿禂?shù)。粘滯系數(shù)大的液體難于產(chǎn)生空化，而且傳播損失也加大，不利于清洗?！ ≌羝麎骸Ｕ羝麎旱?，空化閾高...
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稀釋酸清洗工藝是在200mm和300mm晶圓的兩套不同的FSI ZETA?/SUP噴霧清洗系統(tǒng)上進(jìn)行的。200mm系統(tǒng)如圖1所示。在PFA處理盒里，晶圓必須保持水平。200mm系統(tǒng)可處理4籃晶圓，每籃25片，而300mm系統(tǒng)可處理2籃，每籃25片。籃子放置在旋轉(zhuǎn)速度高達(dá)500rpm的PFA轉(zhuǎn)盤(pán)上。旋轉(zhuǎn)的晶圓籃放在有密封塞的氮?dú)鈨艋粌?nèi)?；瘜W(xué)試劑，清洗水和氮?dú)庥筛皆谇簧w的中心噴灑柱噴出，液體從邊上的噴灑柱噴向凈化腔的墻壁?；瘜W(xué)試劑使用混合分管進(jìn)行混合和稀釋?；旌媳壤晒に嚺浞酱_定，并由精確的流程控制器進(jìn)行嚴(yán)格控制。 使用IR發(fā)熱器來(lái)控制試劑噴進(jìn)腔前的溫度。試劑流經(jīng)晶圓表面的溫度由安裝在腔內(nèi)的溫度計(jì)嚴(yán)格監(jiān)視。這種測(cè)量法可使工藝最優(yōu)化，或者在精密的刻蝕應(yīng)用中，可用來(lái)控制刻蝕時(shí)間以取得所需的刻蝕成度。本文中，我們用稀釋的H2SO4, H2O2和HF混合物來(lái)去除鋁線(xiàn)條（M1和M2），氧化層通孔及鍵合焊盤(pán)窗口的殘留物。在所有情況下，無(wú)需進(jìn)行主動(dòng)的溫度控制就可以取得良好效果。化學(xué)試劑在混合后溫度達(dá)35℃, 在霧化發(fā)送進(jìn)腔內(nèi)的過(guò)程中降溫. 晶圓表面溫度經(jīng)過(guò)3分鐘的處理，慢慢地從室溫升至25℃左右。在M1和M2的清洗中，我們也檢測(cè)了在處理晶圓前先把混合物冷卻至25℃，如下所述。表1列示出用于本操作中的噴霧時(shí)間范圍，試劑的溫度及濃度的范圍。M1金屬疊層包括一個(gè)位于Al-Cu-Si合金下的 T...
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藍(lán)寶石晶片的凈化包括清洗方式、清洗劑的配方、清洗設(shè)備、清洗環(huán)境和清洗工藝。清洗方式主要分為濕式清洗和干式清洗, 目前濕式清洗在藍(lán)寶石晶片表面凈化中仍處于主導(dǎo)地位。下面主要就藍(lán)寶石晶片的濕式清洗的清洗劑性質(zhì)、清洗設(shè)備、清洗環(huán)境分別闡述。 清洗劑的性質(zhì) 清洗劑的去污能力, 對(duì)濕式清洗的清洗效果有決定性的影響, 根據(jù)藍(lán)寶石晶片清洗目的和要求, 選擇適當(dāng)?shù)那逑磩┦菨袷角逑吹氖滓襟E。藍(lán)寶石晶片清洗中常用的化學(xué)試劑和洗液主要有無(wú)機(jī)酸、氧化劑、絡(luò)合劑、雙氧水溶劑、有機(jī)溶劑、合成洗滌劑、電子清洗劑等七大類(lèi)清洗設(shè)備 ●超聲波清洗機(jī) 超聲波清洗機(jī)是微電子工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種清洗設(shè)備, 超聲波的清洗原理是: 在強(qiáng)烈的超聲波作用下(常用的超聲波頻率為20-40kHz), 清洗劑內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生疏部和密部, 疏部產(chǎn)生近乎真空的空穴, 當(dāng)空穴消失的瞬間, 其附近便產(chǎn)生強(qiáng)大的局部壓力, 使分子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂, 從而使藍(lán)寶石晶片表面的雜質(zhì)解吸。當(dāng)超聲波的頻率和空穴的振動(dòng)頻率共振時(shí),...
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１ 引言 目前，半導(dǎo)體行業(yè)中廣泛使用的清洗方法仍是ＲＣＡ（美國(guó)無(wú)線(xiàn)電公司）清洗法。但在向下一代６５ｎｍ節(jié)點(diǎn)的邁進(jìn)中，新結(jié)構(gòu)的納米器件對(duì)于清洗設(shè)備不斷提出了新的挑戰(zhàn)，因而對(duì)硅片表面各種污染物的控制規(guī)定了納米微粒去除的特殊要求。根據(jù)國(guó)際半導(dǎo)體技術(shù)發(fā)展路線(xiàn)圖計(jì)劃，當(dāng)半導(dǎo)體器件從９０ｎｍ提升到６５ｎｍ工藝時(shí)，必須將清洗過(guò)程中單晶硅和氧化硅的損失量從０.１ｎｍ減小到０.０５ｎｍ［１］。 這就對(duì)新一代清洗設(shè)備和清洗技術(shù)提出了無(wú)損傷和抑制腐蝕的新工藝要求，所以研發(fā)新穎的、合適的硅片表面的納米微粒清洗技術(shù)勢(shì)在必行。２ 傳統(tǒng)的硅片濕法清洗和干法清洗技術(shù)２.１ 污染物雜質(zhì)的分類(lèi) 根據(jù)污染物產(chǎn)生的原因，大致可將它們分為顆粒、有機(jī)物雜質(zhì)、金屬污染物三類(lèi)。 （１）顆粒：主要是一些聚合物、光致抗蝕劑等。顆粒的存在會(huì)造成ＩＣ芯片短路或大大降低芯片的測(cè)試性能［２］。 （２）有機(jī)物雜質(zhì)：它在硅片上以多種方式存在，如人的皮膚油脂、防銹油、潤(rùn)滑油、松香、蠟等。這些物...
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硅片經(jīng)過(guò)不同工序加工后，其表面已受到嚴(yán)重沾污，一般講硅片表面沾污大致可分在三類(lèi)： A. 有機(jī)雜質(zhì)沾污： 可通過(guò)有機(jī)試劑的溶解作用，結(jié)合超聲波清洗技術(shù)來(lái)去除。 B. 顆粒沾污：運(yùn)用物理的方法可采機(jī)械擦洗或超聲波清洗技術(shù)來(lái)去除粒徑 ≥ 0.4 μm顆粒，利用兆聲波可去除 ≥ 0.2 μm顆粒。 C. 金屬離子沾污：必須采用化學(xué)的方法才能清洗其沾污。 硅片表面金屬雜質(zhì)沾污有兩大類(lèi)：一類(lèi)是沾污離子或原子通過(guò)吸附分散附著在硅片表面。 另一類(lèi)是帶正電的金屬離子得到電子后面附著（尤如“電鍍”）到硅片表面。 硅拋光片的化學(xué)清洗目的就在于要去除這種沾污，一般可按下述辦法進(jìn)行清洗去除沾污。 ...
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硅片的表面受到比較嚴(yán)重的污染，這時(shí)候可以考慮使用如下幾種化學(xué)清洗方法進(jìn)行清潔： a.使用強(qiáng)氧化劑使“電鍍”附著到硅表面的金屬離子、氧化成金屬，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 b.用無(wú)害的小直徑強(qiáng)正離子(如H+)來(lái)替代吸附在硅片表面的金屬離子，使之溶解于清洗液中。 c.用大量去離水進(jìn)行超聲波清洗，以排除溶液中的金屬離子。自1970年美國(guó)RCA實(shí)驗(yàn)室提出的浸泡式RCA化學(xué)清洗工藝得到了廣泛應(yīng)用，1978年RCA實(shí)驗(yàn)室又推出兆聲清洗工藝，近幾年來(lái)以RCA清洗理論為基礎(chǔ)的各種清洗技術(shù)不斷被開(kāi)發(fā)出來(lái)，例如： ⑴美國(guó)FSI公司推出離心噴淋式化學(xué)清洗技術(shù)。 ⑵美國(guó)原CFM公司推出的Full-Flowsystems封閉式溢流型清洗技術(shù)。 ⑶美國(guó)VERTEQ公司推出的介于浸泡與封閉式之間的化學(xué)清洗技術(shù)(例GoldfingerMach2清洗系統(tǒng))。 &#...
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摘要：研究了一種新穎的添加了表面活性劑和HF的RCA的改進(jìn)工藝，并和標(biāo)準(zhǔn)RCA工藝與目前被廣泛采用的稀釋RCA工藝進(jìn)行了比較后指出，改進(jìn)工藝對(duì)金屬沾污和表面顆粒的有效去除能力，使0.18mm以上的顆粒能夠控制在15顆以?xún)?nèi)，金屬沾污能夠有效降至109原子cm-2以下（Al略高小于1010cm-2）。1 引言 目前在半導(dǎo)體工業(yè)生產(chǎn)中，普遍采用的清洗工藝是改進(jìn)的RCA清洗技術(shù)，多年來(lái)，人們對(duì)RCA清洗技術(shù)的清洗效果進(jìn)行了深入的研究，kern證明RCA工藝可在硅片的表面形成1～1.5nm的氧化硅鈍化膜[1]，okumura觀察到標(biāo)準(zhǔn)的RCA清洗對(duì)硅片表面有較嚴(yán)重的粗糙化作用[2]，研究人員一直沒(méi)有放棄取代技術(shù)的研究。1994年，山東大學(xué)發(fā)明了可以與標(biāo)準(zhǔn)RCA工藝相媲美的新型清洗技術(shù)[3]，采用了DGQ-1和DGQ-2新型清洗劑，近年來(lái)也被廣泛采用。本文主要討論了添加表面活性劑和HF的RCA改進(jìn)清洗技術(shù)對(duì)拋光片金屬沾污和表面顆粒的影響。2 實(shí)驗(yàn)方法 分別采用φ150mm，p(100)，8～11Ω·cm；φ125mm，p（111），3～5Ω·cm；φ100mm，n（100），0.0012～0.0015Ω·cm；φ100mm...
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一、概述： 電子工業(yè)清洗是一個(gè)很廣的概念，包括任何與去除污染物有關(guān)的工藝，但針對(duì)不同的對(duì)象，清洗的方法有很大的區(qū)別。目前在電子工業(yè)中已廣泛應(yīng)用的物理化學(xué)清洗方法，從運(yùn)行方式來(lái)看，大致可分為兩種：濕法清洗和干法清洗。濕法清洗已經(jīng)在電子工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用，清洗主要依靠物理和化學(xué)（溶劑）的作用，如在化學(xué)活性劑吸附、浸透、溶解、離散作用下輔以超聲波、噴淋、旋轉(zhuǎn)、沸騰、蒸氣、搖動(dòng)等物理作用下去除污漬，這些方法清洗作用和應(yīng)用范圍各有不同，清洗效果也有一定差別。CFC清洗在過(guò)去的清洗工藝中，從清洗效力及后續(xù)工序上都占有很重要的地位，但由于其損耗大氣臭氧層，而被限制使用。對(duì)于替代工藝，在清洗過(guò)程中，不可避免的存在需后續(xù)工序的烘干（ODS類(lèi)清洗不需烘干，但污染大氣臭氧層，目前限制使用）及廢水處理，人員勞動(dòng)保護(hù)方面的較高投入，特別是在電子組裝技術(shù)，精密機(jī)械制造的進(jìn)一步發(fā)展，對(duì)清洗技術(shù)提出越來(lái)越高的要求。環(huán)境污染控制也使得濕法清洗的費(fèi)用日益增加。相對(duì)而言，干法清洗在這些方面有較大優(yōu)勢(shì)，特別是以等離子清洗技術(shù)為主的清洗技術(shù)已逐步在半導(dǎo)體、電子組裝、精密機(jī)械等行業(yè)開(kāi)始應(yīng)用。因此，有必要了解等離子清洗的機(jī)理及其應(yīng)用工藝。二、等離子體清洗機(jī)理 等離子體是正離子和電子的密度大致相等的電離氣體。由離子、電子、自由激進(jìn)分子、光子以及中性粒子組成。是物質(zhì)的第四態(tài)。 通常情況下，人們普遍認(rèn)為的物質(zhì)有三態(tài)：固態(tài)、液態(tài)...
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一般來(lái)說(shuō)：用于清洗的超聲波，其頻率應(yīng)在20KHz~80KHz之間，頻率低噪音大，換能器的體積也偏大，高頻率的超聲波通常被應(yīng)用于探傷，醫(yī)療診斷和超聲波加濕。超聲波設(shè)備概述 一定頻率范圍內(nèi)的超聲波作用于液體介質(zhì)內(nèi)可起到清洗工件的作用。這一清洗技術(shù)自問(wèn)世以來(lái)，受到了各行各業(yè)的普遍關(guān)注。超聲波清洗機(jī)的運(yùn)用極大地提高了工作效率和清洗精度，以往清洗死角、盲孔和難以觸及的藏污納垢之處一直使人們備感頭痛，新技術(shù)的開(kāi)發(fā)和運(yùn)用使這一工作變得輕而易舉。近年來(lái)，隨著電子技術(shù)的日新月異，超聲波清洗機(jī)也同我們?nèi)粘Ｉ铍x不開(kāi)的收音機(jī)一樣，經(jīng)過(guò)了幾代的演變，技術(shù)更加先進(jìn)，效果更加顯著，同樣，它的價(jià)格也越來(lái)越多的被社會(huì)所接受，在各行各業(yè)中逐漸被廣泛運(yùn)用。超聲波清洗設(shè)備主要由以下組件構(gòu)成： 1、清洗槽：盛放待洗工件，不銹鋼制成，可安裝加熱及控溫裝置。 2、換能器（超聲波發(fā)生器）：將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，壓電陶瓷換能器，頻率、功率視具體機(jī)型。 3、電源：為換能器提供所需電能，逆變電源，進(jìn)口IGBT元件，安裝過(guò)流保護(hù)線(xiàn)路。 換能器將高頻電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能之后，會(huì)產(chǎn)生振幅極小的高頻震動(dòng)并傳播到清洗槽內(nèi)的溶液...
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