图解半导体基础
第4节 化学的湿法清洗(二)
更新于2008-09-15 11:34:41

化学湿法清洗的代表包括:氢氧化铵、过氧化氢与去离子水混合溶液(NH4OH/H2O2/H2O,标准容量比:1/1/5~1/2/7,加热温度:75~85℃)以及盐酸、过氧化氢与去离子水的混合溶液(HCl/H2O2/H2O,标准容量比:1/1/6~1/2/8,加热温度:75~85℃)。前者叫做APM(SC-1,RCA标准1号)清洗液;后者叫做HPM(SC-2,RCA标准2号)清洗液。APM清洗液主要用于除去有机污染物和微粒,HPM清洗液则是以除去金属杂质为目的。
现在以APM清洗为例介绍清洗的机理。APM的清洗机理如图7.7所示,它是在硅基片的表面进行氧化的同时将所形成的氧化膜腐蚀掉。污染物由于基底被氧化和腐蚀而脱离晶片表面后浮出,氧化和腐蚀的程度可以通过调节混合液的比例进行控制。但是,当基板被腐蚀时,会出现两个问题。
如图7.8所示,一个问题是产生晶体原生粒子(Crystal Originated Particle,COP),另一个问题是微粗糙度变大。COP是由于存在于表面附近的结晶缺陷被腐蚀而变大后呈现出的塌陷。微粗糙部分就是晶片表面微小的破裂处由于腐蚀而扩大。如果晶片表面存在COP或微粗糙,那么不仅使微粒的计数以及晶片表面附着粒子的管理变得困难,而且导致氧化膜的耐压降低,引起器件特性的劣化。当然,降低清洗能力可以减少COP和微粗糙,这取决于技术人员的调整能力了。因此,也采用了如添加界面活性剂等多种措施。


图7.7APM清洗

图7.8APM清洗带来的问题

 

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