半导体清洗设备基础知识

1、清洗的对象

硅片(wafer)，又叫元片、晶片。其主要成分是沙子的结晶，在高温下进行拉单晶，形成圆柱形。然后，按照工业的标准进行切片。但是，此时切割出来的硅片表面有各种划痕，并且表面非常的粗糙,带有很多切削物或油污等。

2、具体的工艺
第一步要做的就是对切割出来的硅片进行打磨、抛光。此时，硅片的表面肯定会有很多大小不一的、各种各样的颗粒，包括金属沫、油污等。这些颗粒就是我们要清洗的内容。
第二步就是清洗的工艺流程，具体说明如下：美国RCA公司是半导体清洗行业的先行者，因为其在半导体清洗行业的领导地位，现今的清洗工艺都是按照RCA公司的工艺流程作为参考，已经成为了业界的标准。其清洗的流程如图1所示：

图1 RCA清洗流程示意图

其中SC-1中的溶液是NH4OH+H2O2

SC-2中的溶液是HCl+H2O2

3、增加清洗强度的方法

增加清洗强度的方法有如下四种：
一、加热。假设室温20℃的情况下，用加热器将清洗溶液的温度加热到80℃，这样酸碱在高温下能加快反应，得到更好的清洗效果。加热的方法有两种，一种是直接用电阻丝加热清洗溶液，这种方法的缺点在于加热溶液过程中，热量的传输不是很均匀，容易形成温度梯度，同时直接加热也容易产生多余的污染物。另一种方法是采用间接加热，利用泵把加热后的溶液重新送回清洗槽，这种清洗方法能够解决清洗槽内温度不均的问题，同时，也没有直接加热过程中产生污染物的问题，也是我们经常采用的一种方法。

二、超声波。使用超声波产生气泡，同样能够达到吸取硅片表面杂质的目的。这种情况是在温度要求不能太高的情况下使用的。如果高温与超声波同时作用,清洗效果最佳。

三、抛动。为了让杂质不会粘贴在硅片表面上，采用一种晃动的方式，让装有硅片的篮子在清洗溶液中充分接触溶液，增加摩擦，有效去污。

四、臭氧。利用臭氧的强氧化作用，产生泡沫。从而达到吸取硅片表面的污物的目的。

这四种方法总的来说，都是增加反应产生的泡沫，从而达到吸去硅片表面杂质的目的。此四种方法可以组合使用, 这样清洗的效果会更好。