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半導(dǎo)體制造業(yè)面臨的最大挑戰(zhàn)之一是硅的表面污染薄片。最常見的是，硅晶片僅僅因為暴露在空氣中而被污染，空氣中含有高度的有機(jī)顆粒污染物。由于強(qiáng)大的靜電力，這些污染物牢固地結(jié)合在硅晶片表面，給半導(dǎo)體制造行業(yè)帶來了許多令人頭痛的問題。
為了正常工作，硅晶片必須完全沒有任何污染物。然而，去除這些污染物并不是最簡單的任務(wù)，因為硅晶片非常易碎。因此，半導(dǎo)體制造企業(yè)必須堅持精心制定的清潔計劃，確保晶圓表面恢復(fù)到清潔狀態(tài)，同時保持最小的損壞風(fēng)險。
為了最有效地清洗硅片，硅酮制造商推薦以下清洗步驟:
第一步:溶劑清洗
半導(dǎo)體制造企業(yè)使用溶劑成功去除硅片表面的油和有機(jī)殘留物。雖然溶劑確實能去除這些污染物，但溶劑本身也會在晶片表面留下殘留物。由于這個原因，實施了雙溶劑方法以確保晶片回到無污染狀態(tài)。溶劑清洗方法概述如下:
·準(zhǔn)備兩個浴槽，一個玻璃容器裝有丙酮，另一個裝有甲醇。
·將丙酮容器放在加熱板上，將丙酮加熱至不超過55°c的溫度。
·一旦變暖，將硅片浸泡在丙酮浴中10分鐘。
·丙酮浴完成后，取出硅片并將其放入甲醇容器中5分鐘。
·時間一到，將晶片從甲醇中取出，在去離子水中沖洗。
·用氮氣吹干硅片。
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第二步:清潔RCA-1
通過混合5份去離子水和1份氫氧化銨(27%)開始準(zhǔn)備RCA槽。
將RCA容器放在加熱板上，將溶液加熱至大約70°c的溫度。
一旦達(dá)到該溫度，從熱板上取下容器，并加入1份過氧化氫(30%)。一兩分鐘后溶液會冒泡。
一旦溶液開始冒泡，浸泡硅片大約15分鐘。
時間一到，將晶片從RCA槽中取出，放入裝有去離子水的容器中，多次換水以徹底沖洗溶液。
在此過程之后，在流動的水中從容器中取出晶片，以確保沒有來自水面的殘留物粘在晶片上。
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第三步:氫氟酸浸泡
半導(dǎo)體制造企業(yè)然后實施最后一步，HF浸泡，以從硅晶片表面去除二氧化硅。需要注意的是，HF是一種危險的化學(xué)物質(zhì)，因此硅樹脂制造商建議在此步驟中始終穿戴防護(hù)裝備，如厚手套和護(hù)目鏡。HF浸漬工藝概述如下:
·將480毫升水和20毫升氫氟酸混合，制成一個氫氟酸浸泡容器。始終使用聚丙烯燒杯，而不是玻璃燒杯，因為眾所周知，當(dāng)HF與任何玻璃材料接觸時會發(fā)生危險的反應(yīng)。
·生成溶液后，將硅片浸泡2分鐘。
·時間一到，取出晶片，在流動的去離子水中沖洗。
·通過將去離子水倒在晶片表面進(jìn)行潤濕性測試。如果水變成小珠子滾下來，你就知道表面是疏水的，沒有氧化物。
·用氮氣吹干硅片。
執(zhí)行硅酮制造商推薦的上述步驟將有助于半導(dǎo)體制造行業(yè)的企業(yè)克服硅片污染的挑戰(zhàn)。