大部分的清洗方法可粗略地分為濕法清洗和干法清洗,過去的三十年中,,濕法清洗一直是晶片技術(shù)咨詢的主流,,它是利用溶劑、各種酸堿,、表面活性劑和水,通過腐蝕,、溶解,、化學(xué)反應(yīng)轉(zhuǎn)入溶液和冷熱)中洗等方法去除晶片表面的沾污物,每次使用化學(xué)試劑后都應(yīng)用超純水清洗,,以去除化學(xué)試劑的殘留物,。雖然沒有哪一種清洗方法可以適用于所有的清洗要求,但三十年來濕法清洗已形成了自己典型的清洗順序,。
(1)常用化學(xué)試劑,、清洗液的性質(zhì)
化學(xué)試劑及清洗液的去污能力,對于濕法化學(xué)清洗的清洗效率有決定性的影9向,,濕法化學(xué)清洗的首要步驟是根據(jù)硅片清洗目的和要求選擇適當?shù)脑噭┖颓逑匆?。硅片清洗中常用的化學(xué)試劑和清洗液主要有無機酸、氧化劑,、絡(luò)合劑,、雙氧水清洗液、有機溶劑,、合成洗滌劑,、電子清洗劑等幾大類。它們在化學(xué)清洗中的主要作用或化學(xué)性質(zhì)見表1,。
(2)溶液浸泡法
溶液浸泡法就是通過將要清除的硅片放入溶液中浸泡來達到清除表面污染的目的的一種方法,,它是濕法化學(xué)清洗中最常用的一種方法。它主要是通過溶液與硅片表面的污染雜質(zhì)在浸泡過程中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)及溶解作用來達到清除硅片表面雜質(zhì)的目的,。選用不同的溶液來浸泡硅片可以達到清除不同類型表面污染雜質(zhì)的目的,。單純的溶液浸泡法效率往往不盡人意,所以在采用浸泡的同時往往還輔以加熱、超聲,、攪拌等物理措施,。
(3)機械擦洗法
當硅片表面沾有微粒或有機殘渣時常用擦片的方法清洗,。刷片法被認為是去除化學(xué)機械拋光液殘余物的最有效的方法之一,。這種清洗方法在日本、韓國和臺灣非常普遍,,在歐洲和美國也獲得廣泛應(yīng)用,。機械擦洗法一般分為手工擦洗法和機械擦洗法兩種方法。
手工擦洗法是最簡單的一種擦洗法,,一般用鑷子夾取浸有甲苯,、丙酮、無水乙醇等有機溶劑的棉球,,在硅片表面沿著同一方向輕擦,,以去除蠟?zāi)ぁ⒒覊m,、殘膠司其他固體顆粒,。但此法易造成劃傷,污染嚴重,。
用于擦洗的擦片機又可分為純機械性擦刷的擦片機和高壓擦片機等,。純機械性擦片機利用機械旋轉(zhuǎn),使軟羊毛刷或刷輥擦刷硅片表面,。該法較手工擦洗造成的硅片劃傷大大減輕,。而高壓擦片機由于無機械摩擦,則會劃傷硅片表面,,而且可以達到清除槽痕里的沾污,,硅片機擦洗是硅片擦洗的趨勢。
(4)超聲波清洗法
超聲波清洗是牛導(dǎo)體工業(yè)中廣泛應(yīng)用的一種清洗法,,該方法的優(yōu)點是:清洗效果好,,操作簡單,對于雜的器件和容器也能清除,,但該方法具有噪音較大,、能器易壞的缺點。
該方法的清洗原理如下,;在強烈的超聲波作用(常用的超聲波頻率為20 kH2到40kHz左右),,液體內(nèi)會產(chǎn)生疏部和密部,疏部產(chǎn)生近乎真空的空腔泡,,當腔泡消失的瞬間,,其附近便產(chǎn)生強大的局部壓力,,傻子內(nèi)的化學(xué)鍵斷裂,因此使硅片表面的雜質(zhì)解吸,。蘭聲波的頻率和空腔泡的振動頻率共振時,,機械作用大到最大,泡內(nèi)聚集的大量熱能,,使溫度升高,,促進化反應(yīng)的發(fā)生。超聲波清洗的效果與超聲條件(如溫度,、壓力,、超聲頻率、功率等)有關(guān),,而且提高超聲波珍往往有利于清洗效果的提高,。