RCA标准清洗法是1965年由Kern和Puotinen 等人在N.J.Princeton的RCA实验室首创的,并由此而得名。CSE华林科纳RCA清洗是一种典型的、普遍使用的湿式化学清洗法,是去除硅片表面各类玷污的有效方法,所用清洗装置大多是多槽处理式清洗系统。
该清洗系统主要包括以下几种药液:
(1)SPM:H2SO4 /H2O2 120~150℃ 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CO 2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。
(2)HF(DHF):HF(DHF) 20~25℃ DHF可以去除硅片表面的自然氧化膜,因此,附着在自然氧化膜上的金属将被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成。因此可以很容易地去除硅片表面的Al,Fe,Zn,Ni等金属,DHF也可以去除附着在自然氧化膜上的金属氢氧化物。用DHF清洗时,在自然氧化膜被腐蚀掉时,硅片表面的硅几乎不被腐蚀。
(3)APM (SC-1):NH4OH/H2O2 /H2O 30~80℃ 由于H2O2的作用,硅片表面有一层自然氧化膜(SiO2),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NH 4OH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。在 NH4OH腐蚀硅片表面的同时,H2O 2又在氧化硅片表面形成新的氧化膜。
(4)HPM (SC-2):HCl/H2O2/H2 O 65~85℃ 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。
CSE华林科纳清洗基本步骤:化学清洗—漂洗—烘干。
硅片经过不同工序加工后,其表面已受到严重沾污,一般硅片表面沾污大致可分在三类:
1、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。
2、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。
3、金属离子沾污:必须采用化学的方法才能清洗其沾污。
清洗的一般思路是首先去除硅片表面的有机沾污,因为有机物会遮盖部分硅片表面,从而使氧化膜和与之相关的沾污难以去除;然后溶解氧化膜,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、金属等沾污,同时使硅片表面钝化。
华林科纳研发的湿法清洗设备就是在这些工序的基础上很好地运用了这些原理,对有机物、金属颗粒都能有效去除,为后期各芯片的制作打下坚实的基础.