半導(dǎo)體制造業(yè)依賴復(fù)雜而精確的工藝來(lái)制造我們需要的電子元件。其中一個(gè)過(guò)程是晶圓清洗，這個(gè)是去除硅晶圓表面不需要的顆粒或殘留物的過(guò)程，否則可能會(huì)損害產(chǎn)品質(zhì)量或可靠性。RCA清洗技術(shù)能有效去除硅晶圓表面的有機(jī)和無(wú)機(jī)污染物，是一項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)的晶圓清洗工藝。

RCA清洗工藝是美國(guó)無(wú)線電公司開(kāi)發(fā)的一種濕化學(xué)工藝，涉及一系列連續(xù)步驟，以達(dá)到進(jìn)一步加工準(zhǔn)備晶圓表面，并保持其完整性。

RCA工藝需要專注于成本效率、可靠性和清潔度，以及用于精確過(guò)程控制的設(shè)備設(shè)計(jì)。設(shè)備必須易于使用并提供可重復(fù)的工藝，同時(shí)滿足工廠濕法工藝要求的特定要求。

了解濕臺(tái)工藝中的RCA工藝

RCA清洗的核心是一個(gè)三步清潔工藝，旨在有效清潔硅晶圓。每個(gè)步驟都針對(duì)不同類型的污染物，例如有機(jī)殘留物、自然氧化物薄層，最后是離子污染。

在RCA清潔的第一階段，通常稱為標(biāo)準(zhǔn)清潔1(SC-1)，混合物包含：1份NH4OH（氫氧化銨），1份H2O2（過(guò)氧化氫），5份去離子(DI)水。

SC-1解決方案可有效去除有機(jī)殘留物，同時(shí)形成一層薄薄的二氧化硅涂層，為晶圓表面提供額外的保護(hù)。第二步是用去離子水沖洗以除去SC-1溶液。接下來(lái)，浸入鹽酸和去離子水的混合物中，去除第一步中形成的薄氧化層。隨后，標(biāo)準(zhǔn)清潔2(SC-2)開(kāi)始。

此步驟有助于去除金屬離子并再次形成薄的二氧化硅層。該過(guò)程最后進(jìn)行另一次沖洗，并最終浸入加熱至80℃的去離子水中，以去除任何殘留物。

RCA清洗對(duì)于實(shí)現(xiàn)半導(dǎo)體制造的清潔度、一致性和過(guò)程控制至關(guān)重要。然而，RCA Clean 的有效性取決于所使用設(shè)備的可靠性。這意味著使用能夠有效支持RCA清潔并確保工藝工程師獲得準(zhǔn)確且可重復(fù)結(jié)果的設(shè)備。

濕式工作臺(tái)如何促進(jìn)RCA清潔

濕式工作臺(tái)經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，可增強(qiáng)RCA清潔工藝并緩解工藝工程師遇到的一些挑戰(zhàn)。濕式工作臺(tái)使用的材料需要能夠耐受使用RCA清洗過(guò)程中使用的化學(xué)品，這樣可以確保設(shè)備不受清潔溶液的影響，從而實(shí)現(xiàn)不間斷的過(guò)程和更長(zhǎng)的使用壽命。為了限制空氣流動(dòng)和顆粒物的沉積，濕式工作臺(tái)需要盡可能地減少顆粒污染，確保清潔度。

濕式工作臺(tái)需要具有先進(jìn)的過(guò)程控制自動(dòng)化功能，對(duì)溫度、清潔時(shí)間和清潔溶液濃度等過(guò)程變量進(jìn)行高精度控制，這樣可以確保RCA的清潔效果，同時(shí)也節(jié)省時(shí)間并避免了人為錯(cuò)誤。

將兆聲波清洗與RCA清洗相結(jié)合

一般會(huì)我們通過(guò)使用兆聲波清潔來(lái)進(jìn)一步提高RCA清潔工藝的效果。兆聲波清洗利用液體介質(zhì)中的高頻聲波產(chǎn)生微小的空化氣泡。當(dāng)這些微小氣泡破裂時(shí)，它們會(huì)產(chǎn)生局部沖擊波，從而有效地去除硅晶圓表面的污染物。兆聲波清洗與RCA工藝相結(jié)合，可以增強(qiáng)硅片清洗工藝，提供創(chuàng)建具有微觀幾何形狀的高質(zhì)量半導(dǎo)體器件所需的精度。

結(jié)論

半導(dǎo)體制造中對(duì)細(xì)致且一致的晶圓清潔的需求至關(guān)重要，RCA清潔方法與兆聲波清潔相結(jié)合，為確保晶圓的清潔度提供了有效的解決方案。

審核編輯：湯梓紅