半導(dǎo)體工藝化學(xué)實(shí)驗(yàn)報(bào)告

2020-10-08 報(bào)告

　　實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：硅片的清洗

　　實(shí)驗(yàn)?zāi)康模?.熟悉清洗設(shè)備

　　2.掌握清洗流程以及清洗前預(yù)準(zhǔn)備

　　實(shí)驗(yàn)設(shè)備：1.半導(dǎo)體兆聲清洗機(jī)（SFQ-1006T）

　　2.SC-1；SC-2

　　實(shí)驗(yàn)背景及原理：

　　清洗的目的在于清除表面污染雜質(zhì)，包括有機(jī)物和無(wú)機(jī)物。這些雜質(zhì)有的以原子狀態(tài)或離子狀態(tài)，有的以薄膜形式或顆粒形式存在于硅片表面。有機(jī)污染包括光刻膠、有機(jī)溶劑殘留物、合成蠟和人接觸器件、工具、器皿帶來(lái)的油脂或纖維。無(wú)機(jī)污染包括重金屬金、銅、鐵、鉻等，嚴(yán)重影響少數(shù)載流子壽命和表面電導(dǎo)；堿金屬如鈉等，引起嚴(yán)重漏電；顆粒污染包括硅渣、塵埃、細(xì)菌、微生物、有機(jī)膠體纖維等，會(huì)導(dǎo)致各種缺陷。清除污染的方法有物理清洗和化學(xué)清洗兩種。

　　我們這里所用的的是化學(xué)清洗。清洗對(duì)于微米及深亞微米超大規(guī)模集成電路的良率有著極大的影響。SC-1及SC-2對(duì)于清除顆粒及金屬顆粒有著顯著的作用。

　　實(shí)驗(yàn)步驟：

　　1. 清洗前準(zhǔn)備工作：

　　儀器準(zhǔn)備：

　　①燒杯的清洗、干燥

　　②清洗機(jī)的預(yù)準(zhǔn)備：開(kāi)總閘門(mén)、開(kāi)空氣壓縮機(jī)；開(kāi)旋轉(zhuǎn)總電源（清洗設(shè)備照明自動(dòng)開(kāi)啟）；將急停按鈕旋轉(zhuǎn)拉出，按下旁邊電源鍵；緩慢開(kāi)啟超純水開(kāi)關(guān)，角度小于45o；根據(jù)需要給1#、2#槽加熱，正式試驗(yàn)前提前一小時(shí)加熱，加熱上限為200o。本次實(shí)驗(yàn)中選用了80℃為反應(yīng)溫度。

　　③SC-1及SC-2的`配置：

　　我們配制體積比例是1:2:5，所以選取溶液體積為160ml，對(duì)SC-1 NH4OH：H2O2：H2O=20:40:100ml，對(duì)SC-2 HCl：H2O2：H2O=20:40:100ml。

　　2. 清洗實(shí)際步驟：

　　① 1#號(hào)槽中放入裝入1號(hào)液的燒杯，待溫度與槽中一樣后，放入硅片，加熱10min,然后超純水清洗。

　　② 2#號(hào)槽中放入裝入2號(hào)液的燒杯，待溫度與槽中一樣后，放入硅片，加熱10min,然后超純水清洗。

　　③ 兆聲清洗10分鐘，去除顆粒

　　④ 利用相似相溶原理，使用乙醇去除有機(jī)物，然后超純水清洗并吹干。

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

　　利用顯微鏡觀察清洗前后硅片圖像表面

　　清洗前硅片照片

　　清洗后的硅片照片

　　實(shí)驗(yàn)總結(jié)：