晶圆清洗工艺流程

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工艺技术

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发布时间：

2025-06-20

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晶圆清洗工艺通常分为多个步骤，以确保污染物的全面去除和表面的完全洁净。

典型的晶圆清洗工艺包括以下几个主要步骤：

1. 预清洗（Pre-Clean）

预清洗的目的是去除晶圆表面的松散污染物和大颗粒，这通常通过去离子水（DI Water）冲洗和超声波清洗来完成。去离子水能够初步去除晶圆表面的颗粒和溶解的杂质，而超声波清洗则利用空化效应破坏颗粒与晶圆表面的结合力，使颗粒易于脱落。

2. 化学清洗（Chemical Cleaning）

化学清洗是晶圆清洗工艺的核心步骤之一，它利用化学溶液去除晶圆表面的有机物、金属离子和氧化物。

去除有机物：通常使用丙酮或氨水/过氧化氢混合液（SC-1）来溶解和氧化去除有机污染物。SC-1溶液的典型配比为NH₄OH:H₂O₂:H₂O = 1:1:5，使用温度约为20°C。

去除金属离子：使用硝酸或盐酸/过氧化氢混合液（SC-2）去除晶圆表面的金属离子。SC-2溶液的配比通常为HCl:H₂O₂:H₂O = 1:1:6，温度保持在80°C左右。

去除氧化物：某些工艺要求去除晶圆表面的自然氧化层，这时会使用氢氟酸（HF）溶液。HF的典型配比为HF:H₂O = 1:50，常温下即可使用。

3. 终清洗（Final Clean）

在化学清洗后，晶圆通常需要进行终清洗，以确保表面没有残留的化学物质。终清洗主要使用去离子水进行彻底的冲洗。此外，臭氧水清洗（O₃/H₂O）也被用于进一步去除晶圆表面的残留污染物。

4. 干燥

清洗后的晶圆必须迅速干燥，以防止水痕或污染物的重新附着。常用的干燥方法包括旋转甩干和氮气吹扫，前者通过高速旋转将晶圆表面的水分甩除，后者通过干燥氮气的吹拂来确保表面的完全干燥。

晶圆清洗技术作为半导体制造中的关键环节，其重要性不言而喻。通过多种清洗方法的组合使用，能够有效去除晶圆表面的各种污染物，为后续工艺提供洁净的基底表面。随着技术的不断进步，清洗工艺也在不断优化，以适应更高精度、更低缺陷率的半导体制造需求。

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