半導體晶圓對微污染物的存在非常敏感,為了達成晶圓表面無污染物的目標,必須移除表面的污染物並避免在製程前讓污染物重新殘餘在晶圓表面。因此半導體晶圓在製造過程中,需要經過多次的表面清洗步驟,以去除表面附著的金屬離子、原子、有機物及微粒。
目前晶圓清洗技術大致可分為濕式與乾式兩大類,仍以濕式清洗法為主流。所謂濕式化學清洗 (wet chemical cleaning) 技術,是以液狀酸鹼溶劑與去離子水之混合物清洗晶圓表面,隨後加以潤濕再乾燥的程序。
濕式化學清洗
在清洗程序上,去除有機物為第一步驟,因為有機物會讓表面形成疏水性,造成水溶液的清洗效果不佳,去除有機物可利用 NH4OH-H2O2 (意即氨水及過氧化氫) 溶液 (RCA Standard Cleaning-1, SC-1) 或鉻酸-硫酸混合液清洗,其中鉻酸-硫酸混合液比較不受歡迎,是因為有關鉻離子廢棄物丟棄的問題。
當有機物被去除後,水溶液就可比較容易的去除無機殘餘物,無機殘餘物可能與晶圓表面的二氧化矽層複合,可使用稀薄的氫氟酸溶液進行第二步驟的清洗,以便去移除二氧化矽薄膜層。故清洗程序的第三個步驟為移除無機殘餘物,過氧化氫酸的溶液可用來達成這個目的。特別是含氫氯酸的過氧化氫溶液 (RCA Standard Cleaning-2, SC-2),氫氯酸對去除鐵原子、鈉原子及硫特別有效。假使 SC-1 伴隨著 SC-2 使用,則必須小心兩者的蒸氣混合物,以避免氯化銨微粒產生。最後必須再以去離子水潤濕 (rinse) 以清洗殘餘的 HF,最後乾燥 (dry) 完成整個溼式清洗程序。




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