硅片的化学清洗总结
硅片的化学清洗总结
硅片清洗的一般原则是首先去除表面的有机沾污；然后溶解氧化层(因为氧化层是“沾污陷阱”，也会引入外延缺陷)；最后再去除颗粒、金属沾污，同时使表面钝化。
清洗硅片的清洗溶液必须具备以下两种功能:(1)去除硅片表面的污染物。溶液应具有高氧化能力，可将金属氧化后溶解于清洗液中，同时可将有机物氧化为CO2和H2O；(2)防止被除去的污染物再向硅片表面吸附。这就要求硅片表面和颗粒之间的Z电势具有相同的极性，使二者存在相斥的作用。在碱性溶液中，硅片表面和多数的微粒子是以负的Z电势存在，有利于去除颗粒；在酸性溶液中，硅片表面以负的Z电势存在，而多数的微粒子是以正的Z电势存在，不利于颗粒的去除。
1传统的RCA清洗法
1.1主要清洗液
1.1.1 SPM（三号液）（H2SO4∶H2O2∶H2O）
在120～150℃清洗10min左右，SPM具有很高的氧化能力，可将金属氧化后溶于清洗液中，并能把有机物氧化生成CO2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属，但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除。经SPM清洗后，硅片表面会残留有硫化物，这些硫化物很难用去粒子水冲洗掉。由Ohnishi提出的SPFM(H2SO4/H2O2/HF)溶液，可使表面的硫化物转化为氟化物而有效地冲洗掉。由于臭氧的氧化性比H2O2的氧化性强，可用臭氧来取代H2O2(H2SO4/O3/H2O称为SOM溶液)，以降低H2SO4的用量和反应温度。H2SO4(98%):H2O2(30%)=4:1
1.1.2 DHF（HF(H2O2)∶H2O）
在20～25℃清洗30s腐蚀表面氧化层，去除金属沾污，DHF清洗可去除表面氧化层，使其上附着的金属连同氧化层一起落入清洗液中，可以很容易地去除硅片表面的Al，Fe，Zn，Ni等金属，但不能充分地去除Cu。HF：H2O2=1：50。
1.1.3 APM(SC-1)（一号液）（NH4OH∶H2O2∶H2O）
在65～80℃清洗约10min主要去除粒子、部分有机物及部分金属。由于
H2O2的作用，硅片表面有一层自然氧化膜(Si02)，呈亲水性，硅片表面和粒子之间可被清洗液浸透。由于硅片表面的自然氧化层与硅片表面的Si被NH4OH腐蚀，因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中，从而达到去除粒子的目的。此溶液会增加硅片表面的粗糙度。Fe，Zn，Ni等金属会以离子性和非离子性的金属氢氧化物的形式附着在硅片表面，能降低硅片表面的Cu的附着。体积比为(1∶1∶5)~(1∶2∶7)的NH4OH (27 %)、H2O2(30%)和H2O组成的热溶液。稀释化学试剂中把水所占的比例由1∶5增至1∶50，配合超声清洗，可在更短时间内达到相当或更好的清洗效果。
SC-1清洗后再用很稀的酸(HCl∶H2O为1∶104)处理，在去除金属杂质和颗粒上可收到良好的效果，也可以用稀释的HF溶液短时间浸渍，以去除在SC-1
形成的水合氧化物膜。最后，常常用SC-1原始溶液浓度1/10的稀释溶液清洗，以避免表面粗糙，降低产品成本，以及减少对环境的影响。
1.1.4 HPM(SC-2)（二号液）（HCl∶H2O2∶H2O）
在65～85℃清洗约10min用于去除硅片表面的钠、铁、镁等金属沾污，。在室温下HPM就能除去Fe和Zn。H2O2会使硅片表面氧化，但是HCl不会腐蚀硅片表面，所以不会使硅片表面的微粗糙度发生变化。(1∶1∶6)~(2∶1∶8)的H2O2(30%)、HCl(37%)和水组成的热混合溶液。对含有可见残渣的严重沾污的晶片，可用热H2SO4-H2O(2∶1)混合物进行预清洗。
1.2传统的RCA清洗流程
1.3各洗液的清洗说明
1.3.1 SC-1洗液
1.3.1.1去除颗粒
硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm呈亲水性)，该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。
①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温度无关。
②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快，其与H2O2的浓度无关。
③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，到达某一浓度后为一定值，H202浓度越高这一值越小。
④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。
⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度可抑制颗粒的去除率的下降。
⑥随着清洗液温度升高，颗粒去除率也提高在一定温度下可达最大值。
⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。
⑧超声波清洗时由于空化现象只能去除≥0.4μm颗粒。兆声清洗时由于
0.8Mhz的加速度作用能去除≥0.2μm颗粒，即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可避免超声清洗对晶片产生损伤。
⑨在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。
1.3.1.2去除金属杂质
①由于硅表面氧化和腐蚀，硅片表面的金属杂质，随腐蚀层而进入清洗液中。
②由于清洗液中存在氧化膜或清洗时发生氧化反应，生成氧化物的自由能的绝对值大的金属容易附着在氧化膜上。如:Al、Fe、Zn等便易附着在自然氧化膜上而Ni、Cu则不易附着。
③Fe、Zn、Ni、Cu的氢氧化物在高pH值清洗液中是不可溶的有时会附着在自然氧化膜上。
④清洗后硅表面的金属浓度取决于清洗液中的金属浓度。其吸附速度与清洗液中的金属络合离子的形态无关。
⑤清洗时，硅表面的金属的脱附速度与吸附速度因各金属元素的不同而不同。特别是对Al、Fe、Zn。若清洗液中这些元素浓度不是非常低的话清洗后的硅片表面的金属浓度便不能下降。对此在选用化学试剂时按要求特别要选用金属浓度低的超纯化学试剂。
⑥清洗液温度越高，晶片表面的金属浓度就越高。若使用兆声波清洗可使温度下降有利去除金属沾污。
⑦去除有机物
由于H2O2的氧化作用，晶片表面的有机物被分解成CO2、H2O而被去除。
⑧微粗糙度Ra
晶片表面Ra与清洗液的NH4OH组成比有关，组成比例越大，其Ra变大。Ra为0.2nm的晶片在NH4OH：H202：H2O=1:1:5的SC-1清洗后Ra可增大至0.5nm。为控制晶片表面Ra有必要降低NH4OH的组成比例如0.5:1:5。
⑨COP(晶体的原生粒子缺陷)
对于CZ(直拉)硅单晶片经反复清洗后经测定每次清洗后硅片表面的颗粒
≥2μm的颗粒会增加，但对外延晶片，即使反复清洗也不会使≥0.2μm的颗粒增加。
1.3.2 DHF
在DHF清洗时将用SC-1清洗时表面生成的自然氧化膜腐蚀掉，Si几乎不被腐蚀；硅片最外层的Si几乎是以H键为终端结构.表面呈疏水性；在酸性溶液中硅表面呈负电位，颗粒表面为正电位，由于两者之间的吸引力粒子容易附着在晶片表面。
①用HF清洗去除表面的自然氧化膜，因此附着在自然氧化膜上的金属再一次溶解到清洗液中，同时DHF清洗可抑制自然氧化膜的形成故可容易去除表面的Al、Fe、Zn、Ni等金属。但随自然氧化膜溶解到清洗液中一部分Cu等贵金
属(氧化还原电位比氢高)，会附着在硅表面，DHF清洗也能去除附在自然氧化膜上的金属氢氧化物。
②如硅表面外层的Si以H键结构，硅表面在化学上是稳定的，即使清洗液中存在Cu等贵金属离子也很难发生Si的电子交换，因Cu等贵金属也不会附着在裸硅表面。但是如液中存在Cl-、Br-等阴离子，它们会附着于Si表面的终端氢键不完全地方，附着的Cl-、Br-阴离子会帮助Cu离子与Si电子交换，使Cu离子成为金属Cu而附着在晶片表面。
③因溶液中的Cu2+离子的氧化还原电位(E0=0.337V)比Si的氧化还原电位(E0=-0.857V)高得多，因此Cu2+离子从硅表面的Si得到电子进行还原，变成金属Cu从晶片表面析出；另一方面被金属Cu附着的Si释放与Cu的附着相平衡的电子，自身被氧化成SiO2。
④从晶片表面析出的金属Cu形成Cu粒子的核。这个Cu粒子核比Si的负电性大，从Si吸引电子而带负电位，后来Cu离子从带负电位的Cu粒子核得到电子析出金属Cu，Cu粒子就这样生长起来。Cu下面的断一面供给与Cu的附着相平衡的电子一面生成Si02。
⑤在硅片表面形成的SiO2，在DHF清洗后被腐蚀成小坑，其腐蚀小坑数量与去除Cu粒子前的Cu粒子量相当腐蚀小坑直径为0.01～0.1cm，与Cu粒子大小也相当，由此可知这是由结晶引起的粒子，常称为Mip(金属致拉子)。
1.3.3 SC-2洗液
(1)清洗液中的金属附着现象在碱性清洗液中易发生，在酸性溶液中不易发生，并具有较强的去除晶片表面金属的能力，但经SC-1洗后虽能去除Cu等金属，但晶片表面形成的自然氧化膜的附着(特别是Al)问题还未解决。
(2)硅片表面经SC-2清洗后，表面Si大部分以O键为终端结构，形成成一层自然氧化膜，呈亲水性。
(3)由于晶片表面的SiO2和Si不能被腐蚀，因此不能达到去除粒子的效果。
如在SC-1和SC-2的前、中、后加入98%的H2SO4、30%的H2O2和HF。HF 终结中可得到高纯化表面，阻止离子的重新沾污。在稀HCl溶液中加氯乙酸，可极好地除去金属沾污。
表面活性剂的加入，可降低硅表面的自由能，增强其表面纯化。它在HF中使用时，可增加疏水面的浸润性，以减少表面对杂质粒子的吸附。
2清洗技术的改进
2.1 SC-1液的改进
a.为抑制SC-1时表面Ra变大，应降低NH4OH组成比即NH4OH:H202：
H20=0.05:1:1，当Ra=0.2nm的硅片清洗后其值不变在APM洗后的DIW漂洗应在低温下进行。
b.可使用兆声波清洗去除超微粒子，同时可降低清洗液温度，减少金属附着。
c.SC-1液中添加表面活性剂、可使清洗液的表面张力从6.3dyn/cm下降到19dyn/cm。选用低表面张力的清洗液可使颗粒去除率稳定维持较高的去除效率。使用SC-1液洗，其Ra变大，约是清洗前的2倍。用低表面张力的清洗液，其Ra变化不大(基本不变)。
d.SC-1液中加入HF，控制其pH值，可控制清洗液中金属络合离子的状态抑制金属的再附着，也可抑制Ra的增大和COP的发生。
e.SC-1加入鳌合剂可使洗液中的金属不断形成赘合物有利于抑制金属的表面的附着。
2.2有机物的去除
(1)如硅片表面附着有机物，就不能完全去除表面的自然氧化层和金属杂质，因此清洗时首先应去除有机物。(2)添加2~10ppmO3超净水清洗对去除有机物很有效，可在室温进行清洗而不必进行废液处理，比SC-1清洗的效果更好。
2.3 DHF的改进
2.3.1 HF+H202清洗
(1)HF 0.5%+H2O2 10%可在室温下清洗可防止DHF清洗中的Cu等贵金属附着。
(2)由于H202氧化作用可在硅表面形成自然氧化膜，同时又因HF的作用将自然氧化层腐蚀掉，附着在氧化膜上的金属被溶解到清洗液中。在APM清洗时附着在晶片表面的金属氢氧化物也可被去除。晶片表面的自然氧化膜不会再生长。
(3)Al、Fe、Ni等金属同DHF清洗一样，不会附着在晶片表面。
(4)对n+、P+型硅表面的腐蚀速度比n、p型硅表面大得多，可导致表面粗糙因而不能使用于n+、p+型硅片清洗。
(5)添加强氧化剂H202(E。=1.776V)，比Cu2+离子优先从5i中夺取电子，因此硅表面由于H202被氧化，Cu以Cu2+离子状态存在于清洗液中。即使硅表面附着金属Cu也会从氧化剂H202夺取电子呈离子化。硅表面被氧化形成一层自然氧化膜。因此Cu2+离子和5i电子交换很难发生，并越来越不易附着。
2.3.2 DHF+表面活性剂清洗
在HF 0.5%的DHF液中加入表面活性剂，其清洗效果与HF+H202清洗相同。
2.3.3 DHF+阴离子表面活性剂清洗
在DHF液中，硅表面为负电位，粒子表面为正电位，当加入阴离子表面活性剂，可使得硅表面和粒子表面的电位为同符号，即粒子表面电位由正变为负，与硅片表面正电位同符号，使硅片表面和粒子表面之间产生电的排斥力，可以防止粒子的再附着。
2.4 ACD清洗
2.4.1 AC清洗
在标准的AC清洗中，将同时使用纯水、HF，03，表面活性剂与兆声波。由于03具有非常强的氧化性，可以将硅片表面的有机沾污氧化为CO2和H2O，达到去除表面有机物的目的，同时可以迅速在硅片表面形成一层致密的氧化膜；HF可以有效的去除硅片表面的金属沾污，同时将03氧化形成的氧化膜腐蚀掉，在腐蚀掉氧化膜的同时，可以将附着在氧化膜上的颗粒去除掉，兆声波的使用将使颗粒去除的效率更高，而表面活性剂的使用，可以防止已经清洗掉的颗粒重新吸附在硅片表面。
2.4.2 AD清洗
在AD干燥法中，同样使用HF与03。整个工艺过程可以分为液体中反应与气相处理两部分。
首先将硅片放入充满HF/03的干燥槽中，经过一定时间的反应后，硅片将被慢慢地抬出液面；由于HF酸的作用，硅片表面将呈疏水性，因此，在硅片被抬出液面的同时，将自动达到干燥的效果。
在干燥槽的上方安装有一组03的喷嘴，使得硅片被抬出水面后就与高浓度的03直接接触，进而在硅片表面形成一层致密的氧化膜。
在采用AD干燥法的同时，可以有效地去除金属沾污。该干燥法可以配合其他清洗工艺来共同使用，干燥过程本身不会带来颗粒沾污。
2.5酸系统溶液
2.5.1 SE洗液
HNO3（60%）：HF(0.025%一0.1%)，SE能使硅片表面的铁沾污降至常规清洗工艺的十分之一，各种金属沾污均小于1010原子/cm2，不增加微粗糙度。这种洗液对硅的腐蚀速率比对二氧化硅快10倍，且与HF含量成正比，清洗后硅片表面有1nm的自然氧化层。
2.5.2 CSE洗液
HNO3：HF：H2O2=50：（0.5~0.9）：（49.5~49.1），35℃，3~5min。用CSE清洗的硅片表面没有自然氧化层，微粗糙度较SE清洗的降低；对硅的腐蚀
速率不依赖于HF的浓度，这样有利于工艺控制。当HF浓度控制在0.1%时效果较好。
3几种的清洗方案
3.1硅片衬底的常规清洗方法
①三氯乙烯（除脂）80℃，15分钟；
②丙酮、甲醇20℃，依次2分钟；
③去离子水流洗2分钟；
④2号液(4∶1∶1) 90℃，10分钟；
⑤去离子水流洗2分钟；
⑥擦片(用擦片机)；
⑦去离子水冲5分钟；
⑧1号液(4∶1∶1) 90~95℃，10分钟；
⑨去离子水流洗5分钟；
⑩稀盐酸(50∶1)，2.5分钟；
11去离子水流洗5分钟；
12甩干(硅片)。
该方案的清洗步骤为:先去油，接着去除杂质，其中10步用于进一步去除残余的杂质(主要是碱金属离子)。
3.2 DZ-1、DZ-2清洗半导体衬底的方法
①去离子水冲洗；
②DZ-1 (95∶5)，50~60℃超声10分钟；
③去离子水冲洗(5分钟)；
④DZ-2 (95∶5)，50~60℃超声10分钟；
⑤去离子水冲洗(5分钟)；
⑥甩干或氮气吹干。
该方案中用电子清洗剂代替方案一中的酸碱及双氧水等化学试剂，清洗效果大致与方案一相当。
3.3硅抛光片的一般清洗方法
①无钠清洗剂加热煮三次；
②热去离子水冲洗；
③3号液；
④热去离子水冲洗；
⑤去离子水冲洗；
⑥稀氢氟酸漂洗；
⑦去离子水冲洗；
⑧1号液；
⑨去离子水冲洗；
⑩甩干。
对于用不同的抛光方式(有蜡或无蜡)得到的抛光片，其被各种类型的污染杂质沾污的情况各不相同，清洗的侧重点也就各不相同，因此上述各清洗步骤的采用与否及清洗次数的多少也就各不相同。
3.4某一化学清洗流程
以下所有试剂配比均为体积比。所用有机试剂均是分析级试剂。部分试剂的浓度如下:w(H2O2)≥20%；w(HF)≥40%；w(H2SO4):95~98%.
①除脂
三氯乙烯溶液中旋转清洗3次，每次3 min；异丙醇中旋转清洗3次，每次3 min；去离子水漂洗3次；高纯氮气吹干；
②氧化
在新配的H2SO4∶H2O2(1∶1)溶液中氧化3 min；在70℃温水中漂洗3 min(避免Si表面因骤冷出现裂纹)；去离子水中漂洗2次，每次3 min；
③刻蚀
HF∶C2H5OH(1∶10)溶液中刻蚀3 min；C2H5OH中漂洗3次，每次3 min；高纯氮气吹干。
化学清洗后，把样品快速传入真空系统，这是因为H钝化的硅表面在空气中只能维持几分钟内不被重新氧化。若清洗后的Si片不能及时进入超高真空系统，可将清洗后的Si片放入无水C2H5OH中，这既可以延缓表面被氧化的速度，又可以避免清洗后的表面被空气中的杂质所污染。
1传统的RCA清洗法
1.1主要清洗液
1.1.1 SPM（三号液）（H2SO4∶H2O2∶H2O）
在120～150℃清洗10min左右，SPM具有很高的氧化能力，可将金属氧化后溶于清洗液中，并能把有机物氧化生成CO2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属，但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除。经SPM清洗后，硅片表面会残留有硫化物，这些硫化物很难用去粒子水冲洗掉。由Ohnishi提出的SPFM(H2SO4/H2O2/HF)溶液，可使表面的硫化物转化为氟化物而有效地冲洗掉。由于臭氧的氧化性比H2O2的氧化性强，可用臭氧来取代H2O2(H2SO4/O3/H2O称为SOM溶液)，以降低H2SO4的用量和反应温度。H2SO4(98%):H2O2(30%)=4:1
1.1.2 DHF（HF(H2O2)∶H2O）
在20～25℃清洗30s腐蚀表面氧化层，去除金属沾污，DHF清洗可去除表面氧化层，使其上附着的金属连同氧化层一起落入清洗液中，可以很容易地去除硅片表面的Al，Fe，Zn，Ni等金属，但不能充分地去除Cu。HF：H2O2=1：50。
1.1.3 APM(SC-1)（一号液）（NH4OH∶H2O2∶H2O）
在65～80℃清洗约10min主要去除粒子、部分有机物及部分金属。由于
H2O2的作用，硅片表面有一层自然氧化膜(Si02)，呈亲水性，硅片表面和粒子之间可被清洗液浸透。由于硅片表面的自然氧化层与硅片表面的Si被NH4OH腐蚀，因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中，从而达到去除粒子的目的。此溶液会增加硅片表面的粗糙度。Fe，Zn，Ni等金属会以离子性和非离子性的金属氢氧化物的形式附着在硅片表面，能降低硅片表面的Cu的附着。体积比为(1∶1∶5)~(1∶2∶7)的NH4OH (27 %)、H2O2(30%)和H2O组成的热溶液。稀释化学试剂中把水所占的比例由1∶5增至1∶50，配合超声清洗，可在更短时间内达到相当或更好的清洗效果。
SC-1清洗后再用很稀的酸(HCl∶H2O为1∶104)处理，在去除金属杂质和颗粒上可收到良好的效果，也可以用稀释的HF溶液短时间浸渍，以去除在SC-1
形成的水合氧化物膜。最后，常常用SC-1原始溶液浓度1/10的稀释溶液清洗，以避免表面粗糙，降低产品成本，以及减少对环境的影响。
1.1.4 HPM(SC-2)（二号液）（HCl∶H2O2∶H2O）
在65～85℃清洗约10min用于去除硅片表面的钠、铁、镁等金属沾污，。在室温下HPM就能除去Fe和Zn。H2O2会使硅片表面氧化，但是HCl不会腐蚀硅片表面，所以不会使硅片表面的微粗糙度发生变化。(1∶1∶6)~(2∶1∶8)的H2O2(30%)、HCl(37%)和水组成的热混合溶液。对含有可见残渣的严重沾污的晶片，可用热H2SO4-H2O(2∶1)混合物进行预清洗。
1.2传统的RCA清洗流程
1.3各洗液的清洗说明
1.3.1 SC-1洗液
1.3.1.1去除颗粒
硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm呈亲水性)，该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。
①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温度无关。
②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快，其与H2O2的浓度无关。
③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，到达某一浓度后为一定值，H202浓度越高这一值越小。
④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。
⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度可抑制颗粒的去除率的下降。
⑥随着清洗液温度升高，颗粒去除率也提高在一定温度下可达最大值。
⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。
⑧超声波清洗时由于空化现象只能去除≥0.4μm颗粒。兆声清洗时由于
0.8Mhz的加速度作用能去除≥0.2μm颗粒，即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可避免超声清洗对晶片产生损伤。
⑨在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。
1.3.1.2去除金属杂质
①由于硅表面氧化和腐蚀，硅片表面的金属杂质，随腐蚀层而进入清洗液中。
②由于清洗液中存在氧化膜或清洗时发生氧化反应，生成氧化物的自由能的绝对值大的金属容易附着在氧化膜上。如:Al、Fe、Zn等便易附着在自然氧化膜上而Ni、Cu则不易附着。
③Fe、Zn、Ni、Cu的氢氧化物在高pH值清洗液中是不可溶的有时会附着在自然氧化膜上。
④清洗后硅表面的金属浓度取决于清洗液中的金属浓度。其吸附速度与清洗液中的金属络合离子的形态无关。
⑤清洗时，硅表面的金属的脱附速度与吸附速度因各金属元素的不同而不同。特别是对Al、Fe、Zn。若清洗液中这些元素浓度不是非常低的话清洗后的硅片表面的金属浓度便不能下降。对此在选用化学试剂时按要求特别要选用金属浓度低的超纯化学试剂。
⑥清洗液温度越高，晶片表面的金属浓度就越高。若使用兆声波清洗可使温度下降有利去除金属沾污。
⑦去除有机物
由于H2O2的氧化作用，晶片表面的有机物被分解成CO2、H2O而被去除。
⑧微粗糙度Ra
晶片表面Ra与清洗液的NH4OH组成比有关，组成比例越大，其Ra变大。Ra为0.2nm的晶片在NH4OH：H202：H2O=1:1:5的SC-1清洗后Ra可增大至0.5nm。为控制晶片表面Ra有必要降低NH4OH的组成比例如0.5:1:5。
⑨COP(晶体的原生粒子缺陷)
对于CZ(直拉)硅单晶片经反复清洗后经测定每次清洗后硅片表面的颗粒
≥2μm的颗粒会增加，但对外延晶片，即使反复清洗也不会使≥0.2μm的颗粒增加。
1.3.2 DHF
在DHF清洗时将用SC-1清洗时表面生成的自然氧化膜腐蚀掉，Si几乎不被腐蚀；硅片最外层的Si几乎是以H键为终端结构.表面呈疏水性；在酸性溶液中硅表面呈负电位，颗粒表面为正电位，由于两者之间的吸引力粒子容易附着在晶片表面。
①用HF清洗去除表面的自然氧化膜，因此附着在自然氧化膜上的金属再一次溶解到清洗液中，同时DHF清洗可抑制自然氧化膜的形成故可容易去除表面的Al、Fe、Zn、Ni等金属。但随自然氧化膜溶解到清洗液中一部分Cu等贵金属(氧化还原电位比氢高)，会附着在硅表面，DHF清洗也能去除附在自然氧化膜上的金属氢氧化物。
②如硅表面外层的Si以H键结构，硅表面在化学上是稳定的，即使清洗液中存在Cu等贵金属离子也很难发生Si的电子交换，因Cu等贵金属也不会附着在裸硅表面。但是如液中存在Cl-、Br-等阴离子，它们会附着于Si表面的终端氢键不完全地方，附着的Cl-、Br-阴离子会帮助Cu离子与Si电子交换，使Cu离子成为金属Cu而附着在晶片表面。
③因溶液中的Cu2+离子的氧化还原电位(E0=0.337V)比Si的氧化还原电位(E0=-0.857V)高得多，因此Cu2+离子从硅表面的Si得到电子进行还原，变成金属Cu从晶片表面析出；另一方面被金属Cu附着的Si释放与Cu的附着相平衡的电子，自身被氧化成SiO2。
④从晶片表面析出的金属Cu形成Cu粒子的核。这个Cu粒子核比Si的负电性大，从Si吸引电子而带负电位，后来Cu离子从带负电位的Cu粒子核得到电子析出金属Cu，Cu粒子就这样生长起来。Cu下面的断一面供给与Cu的附着相平衡的电子一面生成Si02。
⑤在硅片表面形成的SiO2，在DHF清洗后被腐蚀成小坑，其腐蚀小坑数量与去除Cu粒子前的Cu粒子量相当腐蚀小坑直径为0.01～0.1cm，与Cu粒子大小也相当，由此可知这是由结晶引起的粒子，常称为Mip(金属致拉子)。
1.3.3 SC-2洗液
(1)清洗液中的金属附着现象在碱性清洗液中易发生，在酸性溶液中不易发生，并具有较强的去除晶片表面金属的能力，但经SC-1洗后虽能去除Cu等金属，但晶片表面形成的自然氧化膜的附着(特别是Al)问题还未解决。
(2)硅片表面经SC-2清洗后，表面Si大部分以O键为终端结构，形成成一层自然氧化膜，呈亲水性。
(3)由于晶片表面的SiO2和Si不能被腐蚀，因此不能达到去除粒子的效果。
如在SC-1和SC-2的前、中、后加入98%的H2SO4、30%的H2O2和HF。HF 终结中可得到高纯化表面，阻止离子的重新沾污。在稀HCl溶液中加氯乙酸，可极好地除去金属沾污。
表面活性剂的加入，可降低硅表面的自由能，增强其表面纯化。它在HF中使用时，可增加疏水面的浸润性，以减少表面对杂质粒子的吸附。
2清洗技术的改进
2.1 SC-1液的改进
a.为抑制SC-1时表面Ra变大，应降低NH4OH组成比即NH4OH:H202：
H20=0.05:1:1，当Ra=0.2nm的硅片清洗后其值不变在APM洗后的DIW漂洗应在低温下进行。
b.可使用兆声波清洗去除超微粒子，同时可降低清洗液温度，减少金属附着。
c.SC-1液中添加表面活性剂、可使清洗液的表面张力从6.3dyn/cm下降到19dyn/cm。选用低表面张力的清洗液可使颗粒去除率稳定维持较高的去除效率。使用SC-1液洗，其Ra变大，约是清洗前的2倍。用低表面张力的清洗液，其Ra变化不大(基本不变)。
d.SC-1液中加入HF，控制其pH值，可控制清洗液中金属络合离子的状态抑制金属的再附着，也可抑制Ra的增大和COP的发生。
e.SC-1加入鳌合剂可使洗液中的金属不断形成赘合物有利于抑制金属的表面的附着。
2.2有机物的去除
(1)如硅片表面附着有机物，就不能完全去除表面的自然氧化层和金属杂质，因此清洗时首先应去除有机物。
(2)添加2~10ppmO3超净水清洗对去除有机物很有效，可在室温进行清洗而不必进行废液处理，比SC-1清洗的效果更好。
2.3 DHF的改进
2.3.1 HF+H202清洗
(1)HF 0.5%+H2O2 10%可在室温下清洗可防止DHF清洗中的Cu等贵金属附着。
(2)由于H202氧化作用可在硅表面形成自然氧化膜，同时又因HF的作用将自然氧化层腐蚀掉，附着在氧化膜上的金属被溶解到清洗液中。在APM清洗时附着在晶片表面的金属氢氧化物也可被去除。晶片表面的自然氧化膜不会再生长。
(3)Al、Fe、Ni等金属同DHF清洗一样，不会附着在晶片表面。
(4)对n+、P+型硅表面的腐蚀速度比n、p型硅表面大得多，可导致表面粗糙因而不能使用于n+、p+型硅片清洗。
(5)添加强氧化剂H202(E。=1.776V)，比Cu2+离子优先从5i中夺取电子，因此硅表面由于H202被氧化，Cu以Cu2+离子状态存在于清洗液中。即使硅表面附着金属Cu也会从氧化剂H202夺取电子呈离子化。硅表面被氧化形成一层自然氧化膜。因此Cu2+离子和5i电子交换很难发生，并越来越不易附着。
2.3.2 DHF+表面活性剂清洗
在HF 0.5%的DHF液中加入表面活性剂，其清洗效果与HF+H202清洗相同。
2.3.3 DHF+阴离子表面活性剂清洗
在DHF液中，硅表面为负电位，粒子表面为正电位，当加入阴离子表面活性剂，可使得硅表面和粒子表面的电位为同符号，即粒子表面电位由正变为
负，与硅片表面正电位同符号，使硅片表面和粒子表面之间产生电的排斥力，可以防止粒子的再附着。
2.4 ACD清洗
2.4.1 AC清洗
在标准的AC清洗中，将同时使用纯水、HF，03，表面活性剂与兆声波。由于03具有非常强的氧化性，可以将硅片表面的有机沾污氧化为CO2和H2O，达到去除表面有机物的目的，同时可以迅速在硅片表面形成一层致密的氧化膜；HF可以有效的去除硅片表面的金属沾污，同时将03氧化形成的氧化膜腐蚀掉，在腐蚀掉氧化膜的同时，可以将附着在氧化膜上的颗粒去除掉，兆声波的使用将使颗粒去除的效率更高，而表面活性剂的使用，可以防止已经清洗掉的颗粒重新吸附在硅片表面。
2.4.2 AD清洗
在AD干燥法中，同样使用HF与03。整个工艺过程可以分为液体中反应与气相处理两部分。
首先将硅片放入充满HF/03的干燥槽中，经过一定时间的反应后，硅片将被慢慢地抬出液面；由于HF酸的作用，硅片表面将呈疏水性，因此，在硅片被抬出液面的同时，将自动达到干燥的效果。
在干燥槽的上方安装有一组03的喷嘴，使得硅片被抬出水面后就与高浓度的03直接接触，进而在硅片表面形成一层致密的氧化膜。
在采用AD干燥法的同时，可以有效地去除金属沾污。该干燥法可以配合其他清洗工艺来共同使用，干燥过程本身不会带来颗粒沾污。
2.5酸系统溶液
2.5.1 SE洗液
HNO3（60%）：HF(0.025%一0.1%)，SE能使硅片表面的铁沾污降至常规清洗工艺的十分之一，各种金属沾污均小于1010原子/cm2，不增加微粗糙度。这
种洗液对硅的腐蚀速率比对二氧化硅快10倍，且与HF含量成正比，清洗后硅片表面有1nm的自然氧化层。
2.5.2 CSE洗液
HNO3：HF：H2O2=50：（0.5~0.9）：（49.5~49.1），35℃，3~5min。用CSE清洗的硅片表面没有自然氧化层，微粗糙度较SE清洗的降低；对硅的腐蚀速率不依赖于HF的浓度，这样有利于工艺控制。当HF浓度控制在0.1%时效果较好。
3几种的清洗方案
3.1硅片衬底的常规清洗方法
①三氯乙烯（除脂）80℃，15分钟；
②丙酮、甲醇20℃，依次2分钟；
③去离子水流洗2分钟；
④2号液(4∶1∶1) 90℃，10分钟；
⑤去离子水流洗2分钟；
⑥擦片(用擦片机)；
⑦去离子水冲5分钟；
⑧1号液(4∶1∶1) 90~95℃，10分钟；
⑨去离子水流洗5分钟；
⑩稀盐酸(50∶1)，2.5分钟；
11去离子水流洗5分钟；
12甩干(硅片)。
该方案的清洗步骤为:先去油，接着去除杂质，其中10步用于进一步去除残余的杂质(主要是碱金属离子)。
3.2 DZ-1、DZ-2清洗半导体衬底的方法
①去离子水冲洗；
②DZ-1 (95∶5)，50~60℃超声10分钟；
③去离子水冲洗(5分钟)；
④DZ-2 (95∶5)，50~60℃超声10分钟；
⑤去离子水冲洗(5分钟)；
⑥甩干或氮气吹干。
该方案中用电子清洗剂代替方案一中的酸碱及双氧水等化学试剂，清洗效果大致与方案一相当。
3.3硅抛光片的一般清洗方法
①无钠清洗剂加热煮三次；
②热去离子水冲洗；
③3号液；
④热去离子水冲洗；
⑤去离子水冲洗；
⑥稀氢氟酸漂洗；
⑦去离子水冲洗；
⑧1号液；
⑨去离子水冲洗；
半导体硅片的化学清洗技术
半导体硅片的化学清洗技术 一. 硅片的化学清洗工艺原理 硅片经过不同工序加工后，其表面已受到严重沾污，一般讲硅片表面沾污大致可分在三类： A. 有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合超声波清洗技术来 去除。 B. 颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或超声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm颗粒，利用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒。 C. 金属离子沾污：必须采用化学的方法才能清洗其沾污，硅片表面金属杂质沾污有两大类： a. 一类是沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。 b. 另一类是带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。 硅抛光片的化学清洗目的就在于要去除这种沾污，一般可按下述方法进行清洗去除沾污。 a. 使用强氧化剂使“电镀”附着到硅表面的金属离子、氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 b. 用无害的小直径强正离子（如H+）来替代吸附在硅片表面的金 属离子，使之溶解于清洗液中。 c. 用大量去离水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。 自1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用，1978年RCA实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以RCA清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出来，例如： ⑴美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术。 ⑵美国原CFM公司推出的Full-Flow systems封闭式溢流型清洗技术。 ⑶美国VERTEQ公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化学清洗技术（例Goldfinger Mach2清洗系统）。 ⑷美国SSEC公司的双面檫洗技术（例M3304 DSS清洗系统）。 ⑸日本提出无药液的电介离子水清洗技术（用电介超纯离子水清洗）使抛光片表面洁净技术达到了新的水平。 ⑹以HF / O3为基础的硅片化学清洗技术。 目前常用H2O2作强氧化剂，选用HCL作为H+的来源用于清除金属离子。 SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除。 由于溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。 为此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。 SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，它具有极强的氧化性和络合性，能与氧以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。
硅片的化学清洗总结
硅片的化学清洗总结 硅片清洗的一般原则是首先去除表面的有机沾污；然后溶解氧化层(因为氧化层是“沾污陷阱”，也会引入外延缺陷)；最后再去除颗粒、金属沾污，同时使表面钝化。 清洗硅片的清洗溶液必须具备以下两种功能:(1)去除硅片表面的污染物。溶液应具有高氧化能力，可将金属氧化后溶解于清洗液中，同时可将有机物氧化为CO2和H2O；(2)防止被除去的污染物再向硅片表面吸附。这就要求硅片表面和颗粒之间的Z电势具有相同的极性，使二者存在相斥的作用。在碱性溶液中，硅片表面和多数的微粒子是以负的Z电势存在，有利于去除颗粒；在酸性溶液中，硅片表面以负的Z电势存在，而多数的微粒子是以正的Z电势存在，不利于颗粒的去除。 1传统的RCA清洗法 1.1主要清洗液 1.1.1 SPM（三号液）（H2SO4∶H2O2∶H2O） 在120～150℃清洗10min左右，SPM具有很高的氧化能力，可将金属氧化后溶于清洗液中，并能把有机物氧化生成CO2和H2O。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属，但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除。经SPM清洗后，硅片表面会残留有硫化物，这些硫化物很难用去粒子水冲洗掉。由Ohnishi提出的SPFM(H2SO4/H2O2/HF)溶液，可使表面的硫化物转化为氟化物而有效地冲洗掉。由于臭氧的氧化性比H2O2的氧化性强，可用臭氧来取代H2O2(H2SO4/O3/H2O称为SOM溶液)，以降低H2SO4的用量和反应温度。H2SO4(98%):H2O2(30%)=4:1 1.1.2 DHF（HF(H2O2)∶H2O） 在20～25℃清洗30s腐蚀表面氧化层，去除金属沾污，DHF清洗可去除表面氧化层，使其上附着的金属连同氧化层一起落入清洗液中，可以很容易地去除硅片表面的Al，Fe，Zn，Ni等金属，但不能充分地去除Cu。HF：H2O2=1：50。
硅片湿法清洗方法
硅片湿法清洗方法 硅片湿法清洗方法是一种常用的半导体工艺步骤，用于去除硅片表面的污染物，以提高硅片的质量和性能。在半导体制造过程中，硅片的表面需要保持干净，以确保器件的可靠性和稳定性。以下将详细介绍硅片湿法清洗方法的步骤和注意事项。 第一步：清洗液的选择 在硅片湿法清洗中，清洗液的选择非常重要。常用的清洗液包括去离子水（DI水）、氢氧化铵溶液（NH4OH）、氢氟酸溶液（HF）等。不同的清洗液适用于不同的污染物，因此在选择清洗液时需要根据具体情况进行判断。 第二步：预处理 在进行湿法清洗之前，需要对硅片进行预处理。首先，将硅片放入去离子水中，用超声波清洗机进行超声波清洗。超声波的作用可以使硅片表面的污染物松动，并帮助清洗液更好地进入硅片表面的微小孔隙中。清洗时间一般为5-10分钟。 第三步：主要清洗 在预处理之后，将硅片放入清洗液中进行主要清洗。清洗液的选择要根据硅片表面的污染物进行判断。一般情况下，可以使用NH4OH 溶液进行清洗。将硅片浸泡在NH4OH溶液中，清洗时间一般为10-20分钟。清洗液中的NH4OH可以与硅片表面的污染物发生化学反应，将其溶解掉。
第四步：去除硅片表面的氧化层 在清洗过程中，硅片表面可能会形成氧化层。为了去除这些氧化层，可以使用HF溶液进行清洗。将硅片放入HF溶液中，清洗时间一般为1-2分钟。但是需要注意的是，HF溶液具有强腐蚀性，必须小心操作，避免对人体造成伤害。 第五步：最后清洗 在去除氧化层之后，还需要进行最后的清洗，以确保硅片表面的干净。一般情况下，可以使用DI水进行最后的清洗。将硅片放入DI 水中，清洗时间一般为5-10分钟。清洗过程中要注意不要触摸硅片表面，以免再次污染。 总结： 硅片湿法清洗方法是一种常用的半导体工艺步骤，用于去除硅片表面的污染物。清洗液的选择、预处理、主要清洗、去除氧化层和最后清洗是硅片湿法清洗的主要步骤。在清洗过程中，需要注意选择合适的清洗液、小心操作有腐蚀性的溶液，并保持硅片表面的干净。通过硅片湿法清洗，可以提高硅片的质量和性能，确保半导体器件的可靠性和稳定性。
硅清洗总结
硅清洗总结 简介 硅清洗是一种常见的工艺，用于去除硅表面的杂质和污染物，以确保硅片的质 量和性能。本文将总结常见的硅清洗方法和步骤，并提供一些建议和注意事项。 硅清洗方法 酸洗 酸洗是最常见的硅清洗方法之一。常用的酸洗溶液包括浓硝酸、浓盐酸和稀盐 酸等。酸洗可以去除硅表面的氧化物、金属杂质和有机污染物。酸洗的步骤如下：1. 准备酸洗溶液：根据需要选择合适的酸洗溶液，并按比例混合。 2. 将硅片浸入 酸洗溶液中，时间通常在几分钟到几十分钟之间。清洗时间越长，清洗效果越好，但也可能对硅片造成损害。 3. 取出硅片并用去离子水冲洗，确保硅表面没有残留 的酸洗溶液。 4. 可选的步骤：可以在酸洗后进行干燥步骤，以避免水的残留。 碱洗 碱洗是另一种常见的硅清洗方法。常用的碱洗溶液包括氢氧化钠和氢氧化铵等。碱洗可以去除硅表面的氧化物和有机污染物。碱洗的步骤如下： 1. 准备碱洗溶液：根据需要选择合适的碱洗溶液，并按比例混合。 2. 将硅片浸入碱洗溶液中，时间 通常在几分钟到几十分钟之间。清洗时间越长，清洗效果越好，但也可能对硅片造成损害。 3. 取出硅片并用去离子水冲洗，确保硅表面没有残留的碱洗溶液。 4. 可 选的步骤：可以在碱洗后进行干燥步骤，以避免水的残留。 超声波清洗 超声波清洗是一种常用的硅清洗方法，通过超声波震荡来去除硅片表面的杂质。超声波清洗的步骤如下： 1. 准备清洗液：选择合适的清洗液，如去离子水或特定 的清洗溶液。 2. 将硅片浸入清洗液中。 3. 打开超声波清洗仪，根据需要设置清洗 时间和功率。 4. 硅片在超声波的作用下，会发生微小震动，从而去除硅片表面的 污染物。 5. 取出硅片并用去离子水冲洗，确保硅表面没有残留的清洗液。 6. 可选 的步骤：可以在超声波清洗后进行干燥步骤，以避免水的残留。 注意事项 •在进行硅清洗之前，确保使用干净的操作环境和工作台，并佩戴适当的防护设备。 •根据硅片的要求和清洗步骤的需要，选择合适的清洗方法和清洗液。
硅片清洗原理与方法介绍
硅片清洗原理与方法介绍 1引言 硅片经过切片、倒角、研磨、表面处理、抛光、外延等不同工序加工后，表面已经受到严重的沾污，清洗的目的就是为了去除硅片表面颗粒、金属离子以及有机物等污染。 2硅片清洗的常用方法与技术 在半导体器件生产中，大约有20％的工序和硅片清洗有关，而不同工序的清洗要求和目的也是各不相同的，这就必须采用各种不同的清洗方法和技术手段，以达到清洗的目的。 由于晶盟现有的清洗设备均为Wet-bench类型，因此本文重点对湿法化学清洗的基本原理、常用方法及其它与之密切相关的技术手段等进行论述 3．1湿法化学清洗 化学清洗是指利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或溶解作用，或伴以超声、加热、抽真空等物理措施，使杂质从被清除物体的表面脱附（解吸），然后用大量高纯热、冷去离子水冲洗，从而获得洁净表面的过程。化学清洗又可分为湿法化学清洗和干法化学清洗，其中湿法化学清洗技术在硅片表面清洗中仍处于主导地位，因此有必要首先对湿法化学清洗及与之相关的技术进行全面的介绍。 3．1．1常用化学试剂、洗液的性质 常用化学试剂及洗液的去污能力，对于湿法化学清洗的清洗效率有决定性的影响，根据硅片清洗目的和要求选择适当的试剂和洗液是湿法化学清洗的首要步骤。
CL2+UV（〈400nm〉 表一、用以清除particle、metal、organic、nature-oxide的适当化学液 3．1．2溶液浸泡法 溶液浸泡法就是通过将要清除的硅片放入溶液中浸泡来达到清除表面污染目的的一种方法，它是湿法化学清洗中最简单也是最常用的一种方法。它主要是通过溶液与硅片表面的污染杂质在浸泡过程中发生化学反应及溶解作用来达到清除硅片表面污染杂质的目的。 选用不同的溶液来浸泡硅片可以达到清除不同类型表面污染杂质的目的。如采用有机溶剂浸泡来达到去除有机污染的目的，采用1号液（即SC1，包含H2O2、NH3OH化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除有机、无机和金属离子的目的，采用2号液（即SC2，包含HCL、H2O2化学试剂以及H2O）浸泡来达到清除AL、Fe、Na等金属离子的目的。 单纯的溶液浸泡法其效率往往不尽人意，所以在采用SC1浸泡的同时往往还辅以加热、超声或兆声波、摇摆等物理措施。
硅片清洗原理与方法综述
2.4硅片清洗的一般程序 杂质可以分为分子型，离子型和原子型三种情况。分子型大多为油脂类的杂质，有疏水性。离子和原子型为化学吸附杂质，其吸附力较强。所以步骤为去分子→去离子→去原子→去离子水清洗。另外为了取出硅片表面的氧化层，常要增加一个稀氢氟酸浸泡步骤。 3.1湿法化学清洗 利用各种化学试剂和有机溶剂与吸附在被清洗物体表面上的杂质及油污发生化学反应或融解作用，或伴以超声，加热，抽真空等物理措施，使杂事从被清除的物体的表面脱附，然后用大量的高纯热，冷去离子水冲洗，从而获得洁净表面的过程。 3.1.1常用化学试剂及洗液的性质 3.1.2溶液浸泡法 最简单，最常用的方法，但是效率往往不及如人意，所以往往伴以加热，超声，搅拌等物理措施。 3.13机械擦洗法 高压擦片机由于无机械摩擦，则不会划伤硅片的表面，而且可以达到清除槽痕里的沾污。 3.14超声波清洗技术 其优点是：清洗效果号，操作简单，对于复杂的器件和容器也能清洗。 原理：在频率为20kHz到40kHz的超声波的作用下，液体介质内部会产生疏部和密部，疏部产生近乎真空的空腔泡，当空腔泡消失的瞬间，其附近便产生强大的局部压力。使分子内部的化学键断裂，一次使硅片表面的杂质解吸。当超声波的频率和空腔泡的振动频率共振时，机械作用力达到最大，泡内积聚的大量热能，时温度升高，促进了化学反应的发生。 它的效果与温度，压力，超声频率，功率等有关，小于1μm的颗粒的去除效果的并不太好。 3.15兆声波清洗技术 机理：又高能（850khz）频振效应并结合化学清洗剂的化学反应对硅片进行清洗的。在清洗的时候，由换能器发出不哦成为1.5μm频率为0.8兆赫的高能声波。溶液分子产生瞬时速度为30cm/s的流体波。 它可以去处小于0.2μm的粒子。 3.16旋转喷林法
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清洗硅片的清洗溶液必须具备以下两种功能:(1)去除硅片表面的污染物。溶液应具有高氧化能力，可将金属氧化后溶解于清洗液中，同时可将有机物氧化为co2和h2o；(2)防止被除去的污染物再向硅片表面吸附。这就要求硅片表面和颗粒之间的Z电势具有相同的极性，使二者存在相斥的作用。在碱性溶液中，硅片表面和多数的微粒子是以负的Z电势存在，有利于去除颗粒；在酸性溶液中，硅片表面以负的Z电势存在，而多数的微粒子是以正的Z电势存在，不利于颗粒的去除。 1传统的RcA清洗法1.1主要清洗液 1.1.1spm（三号液）（h2so4∶h2o2∶h2o） 在120～150∶清洗10min左右，spm具有很高的氧化能力，可将金属氧化后溶于清洗液中，并能把有机物氧化生成co2和h2o。用spm 清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属，但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除。经spm清洗后，硅片表面会残留有硫化物，这些硫化物很难用去粒子水冲洗掉。由ohnishi 提出的spFm(h2so4/h2o2/hF)溶液，可使表面的硫化物转化为氟化物而 1/13 有效地冲洗掉。由于臭氧的氧化性比h2o2的氧化性强，可用臭氧来取代h2o2(h2so4/o3/h2o称为som溶液)，以降低h2so4的用量和反应温度。h2so4(98%):h2o2(30%)=4:11.1.2DhF（hF(h2o2)∶h2o）在20～25∶清洗30s腐蚀表面氧化层，去除金属沾污，DhF清洗
半导体硅的清洗总结(标出重点了)
半导体硅的清洗总结(标出重点了)
1.3.2 DHF 在DHF清洗时将用SC-1清洗时表面生成的自然氧化膜腐蚀掉，Si几乎不被腐蚀；硅片最外层的Si几乎是以H键为终端结构.表面呈疏水性；在酸性溶液中硅表面呈负电位，颗粒表面为正电位，由于两者之间的吸引力粒子容易附着在晶片表面。 ①用HF清洗去除表面的自然氧化膜，因此附着在自然氧化膜上的金属再一次溶解到清洗液中，同时DHF清洗可抑制自然氧化膜的形成故可容易去除表面的Al、Fe、Zn、Ni等金属。但随自然氧化膜溶解到清洗液中一部分Cu等贵金属(氧化还原电位比氢高)，会附着在硅表面，DHF 清洗也能去除附在自然氧化膜上的金属氢氧化物。 ②如硅表面外层的Si以H键结构，硅表面在化学上是稳定的，即使清洗液中存在Cu等贵金属离子也很难发生Si的电子交换，因Cu等贵金属也不会附着在裸硅表面。但是如液中存在Cl-、Br-等阴离子，它们会附着于Si表面的终端氢键不完全地方，附着的Cl-、Br-阴离子会帮助Cu离子与Si电子交换，使Cu离子成为金属Cu而附着在晶片表面。 ③因溶液中的Cu2+离子的氧化还原电位(E0=0.337V)比Si的氧化还原电位(E0=-0.857V)高得多，因此Cu2+离子从硅表面的Si得到电子进行还原，变成金属Cu从晶片表面析出；另一方面被金属Cu附着的Si释放与Cu的附着相平衡的电子，自身被氧化成SiO2。 ④从晶片表面析出的金属Cu形成Cu粒子的核。这个Cu粒子核比Si的负电性大，从Si吸引电子而带负电位，后来Cu离子从带负电位的Cu粒子核得到电子析出金属Cu，Cu粒子就这样生长起来。Cu下面的断一面供给与Cu的附着相平衡的电子一面生成Si02。 ⑤在硅片表面形成的SiO2，在DHF清洗后被腐蚀成小坑，其腐蚀小坑数量与去除Cu粒子前的Cu粒子量相当腐蚀小坑直径为0.01～0.1cm，与Cu粒子大小也相当，由此可知这是由结晶引起的粒子，常称为Mip(金属致拉子)。 1.3.3 SC-2洗液 (1)清洗液中的金属附着现象在碱性清洗液中易发生，在酸性溶液中不易发生，并具有较强的去除晶片表面金属的能力，但经SC-1洗后虽能去除Cu等金属，但晶片表面形成的自然氧化膜的附着(特别是Al)问题还未解决。 (2)硅片表面经SC-2清洗后，表面Si大部分以O键为终端结构，形成成一层自然氧化膜，呈亲水性。 (3)由于晶片表面的SiO2和Si不能被腐蚀，因此不能达到去除粒子的效果。 如在SC-1和SC-2的前、中、后加入98%的H2SO4、30%的H2O2和HF。HF终结中可得到高纯化表面，阻止离子的重新沾污。在稀HCl溶液中加氯乙酸，可极好地除去金属沾污。表面活性剂的加入，可降低硅表面的自由能，增强其表面纯化。它在HF中使用时，可增加疏水面的浸润性，以减少表面对杂质粒子的吸附。 2 清洗技术的改进 2.1 SC-1液的改进 a.为抑制SC-1时表面Ra变大，应降低NH4OH组成比即NH4OH:H202：H20=0.05:1:1，当Ra=0.2nm的硅片清洗后其值不变在APM洗后的DIW漂洗应在低温下进行。 b.可使用兆声波清洗去除超微粒子，同时可降低清洗液温度，减少金属附着。 c.SC-1液中添加表面活性剂、可使清洗液的表面张力从6.3dyn/cm下降到19dyn/cm。选用低表面张力的清洗液可使颗粒去除率稳定维持较高的去除效率。使用SC-1液洗，其Ra 变大，约是清洗前的2倍。用低表面张力的清洗液，其Ra变化不大(基本不变)。 d.SC-1液中加入HF，控制其pH值，可控制清洗液中金属络合离子的状态抑制金属的再附着，也可抑制Ra的增大和COP的发生。
半导体化学清洗总结
化学清洗总结 1。3各洗液的清洗说明；1.3。1SC—1洗液；1。3。1.1去除颗粒；硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm；①自然氧化膜约0。6nm厚,其与NH4OH、H2;②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快;③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，；④NH4OH 促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀；⑤若H2O2的浓度一定,NH4OH浓度越低，颗粒 1。3 各洗液的清洗说明 1。3。1 SC-1洗液 1。3.1。1 去除颗粒 硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜（约6mm呈亲水性),该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行,因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。 ①自然氧化膜约0。6nm厚，其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温度无关. ②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快,其与H2O2的浓度无关。 ③Si的腐蚀速度,随NH4OH的浓度升高而快当，到达某一浓度后为一定值，H202浓度越高这一值越小. ④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。 ⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度可抑制颗粒的去除率的下降. ⑥随着清洗液温度升高,颗粒去除率也提高在一定温度下可达最大值。 ⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。 ⑧超声波清洗时由于空化现象只能去除≥0。4μm颗粒。兆声清洗时由于0.8Mhz的加速度作用能去除≥0。2μm颗粒，即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果,而且又可避免超声清洗对晶片产生损伤。 ⑨在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附.
半导体化学清洗总结
1.3 各洗液的清洗说明； 1.3.1SC-1 洗液； 1.3.1.1 去除颗粒；硅片表面由于 H2O2 氧化作用生成氧化膜(约 6mm；①自然氧化膜约 0.6nm 厚，其与NH4OH、H2；②SiO2 的腐蚀速度随 NH4OH 的浓度升高而加快；③Si 的腐蚀速度，随NH4OH 的浓度升高而快当，；④NH4O H 促进腐蚀， H2O2 妨碍腐蚀；⑤若 H2O2 的浓度一定， NH4OH 浓度越低，颗粒 1.3 各洗液的清洗说明 1.3.1 SC-1 洗液 1.3.1.1 去除颗粒 硅片表面由于 H2O2 氧化作用生成氧化膜(约 6mm 呈亲水性)，该氧化膜又被 NH4OH 腐蚀，腐蚀后即将又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。 ①自然氧化膜约 0.6nm 厚，其与NH4OH、H2O2 浓度及清洗液温度无关。 ②SiO2 的腐蚀速度随 NH4OH 的浓度升高而加快，其与 H2O2 的浓度无关。 ③Si 的腐蚀速度，随 NH4OH 的浓度升高而快当，到达某一浓度后为一定值， H202 浓度越高这一值越小。 ④NH4OH 促进腐蚀， H2O2 妨碍腐蚀。 ⑤若 H2O2 的浓度一定， NH4OH 浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低 H2O2 浓度可抑制颗粒的去除率的下降。 ⑥随着清洗液温度升高，颗粒去除率也提高在一定温度下可达最大值。 ⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。 ⑧超声波清洗时由于空化现象只能去除≥0.4μm 颗粒。兆声清洗时由于 0.8Mhz 的加速度作用能去除≥0.2μm 颗粒，即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可避免超声清洗对晶片产生损伤。 ⑨在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部份粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。
半导体化学清洗总结
化学清洗总结 1。3各洗液的清洗说明;1.3。1SC-1洗液;1。3。1。1去除颗粒;硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm；①自然氧化膜约0。6nm厚，其与NH4OH、H2；②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快；③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，;④NH4OH 促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀;⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒 1。3 各洗液的清洗说明 1.3.1 SC-1洗液 1。3。1.1 去除颗粒 硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm呈亲水性)，该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。 ①自然氧化膜约0.6nm厚,其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温度无关。 ②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快，其与H2O2的浓度无关. ③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，到达某一浓度后为一定值，H202浓度越高这一值越小。 ④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。 ⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度可抑制颗粒的去除率的下降。 ⑥随着清洗液温度升高,颗粒去除率也提高在一定温度下可达最大值。 ⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。 ⑧超声波清洗时由于空化现象只能去除≥0.4μm颗粒.兆声清洗时由于0.8Mhz的加速度作用能去除≥0。2μm颗粒,即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可避免超声清洗对晶片产生损伤。 ⑨在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。
半导体光伏硅片芯片电池片清洗的清洗标准工艺
半导体、光伏硅片、芯片、电池片旳清洗工艺 一. 硅片旳化学清洗工艺原理 硅片通过不同工序加工后，其表面已受到严重沾污，一般讲硅片表面沾污大体可分在三类： A. 有机杂质沾污：可通过有机试剂旳溶解作用，结合超声波清洗技术来 清除。 B. 颗粒沾污：运用物理旳措施可采机械擦洗或超声波清洗技术来清除粒径≥ 0.4 μm 颗粒，运用兆声波可清除≥ 0.2 μm颗粒。 C. 金属离子沾污：必须采用化学旳措施才干清洗其沾污，硅片表面金属杂质沾污有两大类： a. 一类是沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。 b. 另一类是带正电旳金属离子得到电子背面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。 硅抛光片旳化学清洗目旳就在于要清除这种沾污，一般可按下述措施进行清洗清除沾污: A. 使用强氧化剂使“电镀”附着到硅表面旳金属离子、氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 B. 用无害旳小直径强正离子（如H+）来替代吸附在硅片表面旳金属离子，使之溶解于清洗液中。 C. 用大量去离水进行超声波清洗，以排除溶液中旳金属离子。 自1970年美国RCA实验室提出旳浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用，1978年RCA 实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以RCA清洗理论为基本旳多种清洗技术不断被开发出来，例如： ⑴美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术。 ⑵美国原CFM公司推出旳Full-Flow systems封闭式溢流型清洗技术。 ⑶美国VERTEQ公司推出旳介于浸泡与封闭式之间旳化学清洗技术（例Goldfinger
Mach2清洗系统）。 ⑷美国SSEC公司旳双面檫洗技术（例M3304 DSS清洗系统）。 ⑸日本提出无药液旳电介离子水清洗技术（用电介超纯离子水清洗）使抛光片表面干净技术达到了新旳水平。 ⑹以HF / O3为基本旳硅片化学清洗技术。 目前常用H2O2作强氧化剂，选用HCL作为H+旳来源用于清除金属离子。 SC-1是H2O2和NH4OH旳碱性溶液，通过H2O2旳强氧化和NH4OH旳溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水旳冲洗而被排除。 由于溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水旳冲洗而被清除。 为此用SC-1液清洗抛光片既能清除有机沾污，亦能清除某些金属沾污。 SC-2是H2O2和HCL旳酸性溶液，它具有极强旳氧化性和络合性，能与氧此前旳金属作用生成盐随去离子水冲洗而被清除。被氧化旳金属离子与CL-作用生成旳可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被清除。 在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好旳效果。 二. RCA清洗技术 老式旳RCA清洗技术：所用清洗装置大多是多槽浸泡式清洗系统 清洗工序： SC-1 → DHF → SC-2 1. SC-1清洗清除颗粒： ⑴目旳：重要是清除颗粒沾污（粒子）也能清除部分金属杂质。 ⑵清除颗粒旳原理： 硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜（约6nm呈亲水性），该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面旳颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。
半导体化学清洗总结
化学清洗总结 1.3各洗液的清洗说明；1.3.1SC-1洗液；1.3.1.1去除颗粒；硅片外表由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm；①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2；②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快；③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，；④NH4OH 促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀；⑤假设H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒 1.3 各洗液的清洗说明 1.3.1 SC-1洗液 1.3.1.1 去除颗粒 硅片外表由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm呈亲水性)，该氧化膜又被NH4OH 腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进展，因此附着在硅片外表的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。 ①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温度无关。 ②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快，其与H2O2的浓度无关。 ③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，到达*一浓度后为一定值，H202浓度越高这一值越小。 ④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。 ⑤假设H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度可抑制颗粒的去除率的下降。 ⑥随着清洗液温度升高，颗粒去除率也提高在一定温度下可达最大值。 ⑦颗粒去除率与硅片外表腐蚀量有关为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。 ⑧超声波清洗时由于空化现象只能去除≥μ≥μm颗粒，即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可防止超声清洗对晶片产生损伤。 ⑨在清洗液中硅外表为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片外表吸附，但也有局部粒子外表是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片外表吸附。
半导体光伏硅片芯片电池片清洗的清洗工艺
半导体、光伏硅片、芯片、电池片的清洗工艺 一. 硅片的化学清洗工艺原理 硅片通过不同工序加工后，其表面已受到严重沾污，一般讲硅片表面沾污大体可分在三类： A. 有机杂质沾污：可通过有机试剂的溶解作用，结合超声波清洗技术来 去除。 B. 颗粒沾污：运用物理的方法可采机械擦洗或超声波清洗技术来去除粒径≥ 0.4 μm 颗粒，运用兆声波可去除≥ 0.2 μm颗粒。 C. 金属离子沾污：必须采用化学的方法才干清洗其沾污，硅片表面金属杂质沾污有两大类： a. 一类是沾污离子或原子通过吸附分散附着在硅片表面。 b. 另一类是带正电的金属离子得到电子后面附着（尤如“电镀”）到硅片表面。 硅抛光片的化学清洗目的就在于要去除这种沾污，一般可按下述办法进行清洗去除沾污: A. 使用强氧化剂使“电镀”附着到硅表面的金属离子、氧化成金属，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。 B. 用无害的小直径强正离子（如H+）来替代吸附在硅片表面的金属离子，使之溶解于清洗液中。 C. 用大量去离水进行超声波清洗，以排除溶液中的金属离子。 自1970年美国RCA实验室提出的浸泡式RCA化学清洗工艺得到了广泛应用，1978年RCA 实验室又推出兆声清洗工艺，近几年来以RCA清洗理论为基础的各种清洗技术不断被开发出
来，例如： ⑴美国FSI公司推出离心喷淋式化学清洗技术。 ⑵美国原CFM公司推出的Full-Flow systems封闭式溢流型清洗技术。 ⑶美国VERTEQ公司推出的介于浸泡与封闭式之间的化学清洗技术（例Goldfinger Mach2清洗系统）。 ⑷美国SSEC公司的双面檫洗技术（例M3304 DSS清洗系统）。 ⑸日本提出无药液的电介离子水清洗技术（用电介超纯离子水清洗）使抛光片表面洁净技术达成了新的水平。 ⑹以HF / O3为基础的硅片化学清洗技术。 目前常用H2O2作强氧化剂，选用HCL作为H+的来源用于清除金属离子。 SC-1是H2O2和NH4OH的碱性溶液，通过H2O2的强氧化和NH4OH的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除。 由于溶液具有强氧化性和络合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等使其变成高价离子，然后进一步与碱作用，生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。 为此用SC-1液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。 SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，它具有极强的氧化性和络合性，能与氧以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。 在使用SC-1液时结合使用兆声波来清洗可获得更好的效果。 二. RCA清洗技术
半导体化学清洗总结
化学清洗总结 1。3各洗液的清洗说明；1。3.1SC—1洗液；1。3。1.1去除颗粒；硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm；①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2；②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快;③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，;④NH4OH 促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀；⑤若H2O2的浓度一定,NH4OH浓度越低，颗粒 1.3 各洗液的清洗说明 1。3.1 SC—1洗液 1。3。1。1 去除颗粒 硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm呈亲水性)，该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行,因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。 ①自然氧化膜约0。6nm厚，其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温度无关。 ②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快，其与H2O2的浓度无关。 ③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，到达某一浓度后为一定值，H202浓度越高这一值越小。 ④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。 ⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度可抑制颗粒的去除率的下降. ⑥随着清洗液温度升高，颗粒去除率也提高在一定温度下可达最大值。 ⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。 ⑧超声波清洗时由于空化现象只能去除≥0。4μm颗粒.兆声清洗时由于0。8Mhz的加速度作用能去除≥0。2μm颗粒,即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可避免超声清洗对晶片产生损伤。 ⑨在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。
半导体化学清洗总结(共18页)
化学(huàxué)清洗总结 1.3各洗液的清洗说明；1.3.1SC-1洗液；1.3.1.1去除(qù chú)颗粒；硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm；①自然(zìrán)氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2； ②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快；③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，；④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀；⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒 1.3 各洗液的清洗说明 1.3.1 SC-1洗液 1.3.1.1 去除颗粒 硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜(约6mm呈亲水性)，该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。 ①自然氧化膜约0.6nm厚，其与NH4OH、H2O2浓度及清洗液温度无关。 ②SiO2的腐蚀速度随NH4OH的浓度升高而加快，其与H2O2的浓度无关。 ③Si的腐蚀速度，随NH4OH的浓度升高而快当，到达某一浓度后为一定值，H202浓度越高这一值越小。 ④NH4OH促进腐蚀，H2O2阻碍腐蚀。 ⑤若H2O2的浓度一定，NH4OH浓度越低，颗粒去除率也越低，如果同时降低H2O2浓度可抑制颗粒的去除率的下降。 ⑥随着清洗液温度升高，颗粒去除率也提高在一定温度下可达最大值。 ⑦颗粒去除率与硅片表面腐蚀量有关为确保颗粒的去除要有一定量以上的腐蚀。 ⑧超声波清洗时由于空化现象只能去除≥0.4μm颗粒。兆声清洗时由于0.8Mhz的加速度作用能去除≥0.2μm颗粒，即使液温下降到40℃也能得到与80℃超声清洗去除颗粒的效果，而且又可避免超声清洗对晶片产生损伤。 ⑨在清洗液中硅表面为负电位有些颗粒也为负电位，由于两者的电的排斥力作用可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正电位，由于两者电的吸引力作用，粒子