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在湿台工艺中使用RCA清洗技术

jf_01960162 来源:jf_01960162 作者: jf_01960162 2023-12-07 13:19 次阅读

半导体制造业依赖复杂而精确的工艺来制造我们需要的电子元件。其中一个过程是晶圆清洗,这个是去除硅晶圆表面不需要的颗粒或残留物的过程,否则可能会损害产品质量或可靠性。RCA清洗技术能有效去除硅晶圆表面的有机和无机污染物,是一项标准的晶圆清洗工艺。

RCA清洗工艺是美国无线电公司开发的一种湿化学工艺,涉及一系列连续步骤,以达到进一步加工准备晶圆表面,并保持其完整性。

RCA工艺需要专注于成本效率、可靠性和清洁度,以及用于精确过程控制的设备设计。设备必须易于使用并提供可重复的工艺,同时满足工厂湿法工艺要求的特定要求。

了解湿台工艺中的RCA工艺

RCA清洗的核心是一个三步清洁工艺,旨在有效清洁硅晶圆。每个步骤都针对不同类型的污染物,例如有机残留物、自然氧化物薄层,最后是离子污染。

在RCA清洁的第一阶段,通常称为标准清洁1(SC-1),混合物包含:1份NH4OH(氢氧化铵),1份H2O2(过氧化氢),5份去离子(DI)水。

SC-1解决方案可有效去除有机残留物,同时形成一层薄薄的二氧化硅涂层,为晶圆表面提供额外的保护。第二步是用去离子水冲洗以除去SC-1溶液。接下来,浸入盐酸和去离子水的混合物中,去除第一步中形成的薄氧化层。随后,标准清洁2(SC-2)开始。

此步骤有助于去除金属离子并再次形成薄的二氧化硅层。该过程最后进行另一次冲洗,并最终浸入加热至80℃的去离子水中,以去除任何残留物。

RCA清洗对于实现半导体制造的清洁度、一致性和过程控制至关重要。然而,RCA Clean 的有效性取决于所使用设备的可靠性。这意味着使用能够有效支持RCA清洁并确保工艺工程师获得准确且可重复结果的设备。

湿式工作台如何促进RCA清洁

湿式工作台经过精心设计,可增强RCA清洁工艺并缓解工艺工程师遇到的一些挑战。湿式工作台使用的材料需要能够耐受使用RCA清洗过程中使用的化学品,这样可以确保设备不受清洁溶液的影响,从而实现不间断的过程和更长的使用寿命。为了限制空气流动和颗粒物的沉积,湿式工作台需要尽可能地减少颗粒污染,确保清洁度。

湿式工作台需要具有先进的过程控制自动化功能,对温度、清洁时间和清洁溶液浓度等过程变量进行高精度控制,这样可以确保RCA的清洁效果,同时也节省时间并避免了人为错误。

将兆声波清洗与RCA清洗相结合

一般会我们通过使用兆声波清洁来进一步提高RCA清洁工艺的效果。兆声波清洗利用液体介质中的高频声波产生微小的空化气泡。当这些微小气泡破裂时,它们会产生局部冲击波,从而有效地去除硅晶圆表面的污染物。兆声波清洗与RCA工艺相结合,可以增强硅片清洗工艺,提供创建具有微观几何形状的高质量半导体器件所需的精度。

结论

半导体制造中对细致且一致的晶圆清洁的需求至关重要,RCA清洁方法与兆声波清洁相结合,为确保晶圆的清洁度提供了有效的解决方案。

审核编辑:汤梓红

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