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硅片清洗方法及硅片清洗设备

摘要:随着科技的发展对集成电路的使用也越来越多，对其工艺制造技术要

求也越来越严格。硅片是集成电路的重要配件。在实际使用过程中，为了能够提

高集成电路制作工艺，保证其使用效果，必须对硅片进行清洗。因此，研究和探

索硅片清洗方法以及研发硅片清洗设备，是提高半导体加工效率的重中之重。本

篇文章主要针对硅片清洗方法以及硅片清洗设备进行分析和研究，希望能够对硅

片清洗提供更多的参考意见。

关键词:硅片；清洗方法；清洗设备；

引言:在对硅片进行加工和使用过程中，要求其表面必须洁净，无灰尘杂质

才能够保证后续生产工艺顺利进行。因此必须在生产前对硅片进行清洗，在整个

生产过程当中清洗是被重复次数最多的步骤，硅片的清洗工序比较复杂，清洗方

法的关键和难度在于随着硅片尺寸的不断缩小，半导体集成电路对硅片的敏感性

越来越强。半导体在制作和加工过程中必然会吸附一些颗粒和灰尘等物质。为了

能够减少其他污染物质对芯片质量的影响。实际生产过程中，往往需要对硅片进

行单独清洗，这一清洗过程复杂繁琐，单单一个清洗步骤就占据了整个半导体生

产过程的1/3。由此可见清洗方法以及清洗设备的重要性。当前，硅片清洗方法

应用最多的是湿法技术。通过不断的技术革新和发展湿法清洗技术几乎已经替代

了干法清洗，被广泛应用在硅片清洗工艺当中。

一、硅片的主要清洗方法

（一）刷洗法

刷洗法是目前清洗硅片最常用的一种方法之一，该方法能够有效的去除硅表面的

灰尘杂质和颗粒。一般情况下，该方法被用在切割或者抛光后的硅片清洗上。能

够有效的清除抛光后的硅片表面附着的大量灰尘和颗粒。刷洗法可分为单面刷洗

或双面刷洗，在实际生产过程中刷洗法有时会与超声法或者是化学液清洗方法共

同使用来提高硅片清洗的质量效果和效率。

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（二）化学清洗法

1.RCA化学清洗法

在上个世纪60年代，由美国一家公司研究和推出了一种化学清洗硅片的方法。

这种技术和方法后来便被称作RCA清洗方法。该方法主要是利用化学药剂来达到

硅片清洗的目的，目前大多数的工厂所使用的硅片清洗方法都是RCA化学方法，

可见该方法的应用范围之广。该清洗方法的步骤首先是将两种标准的清洗液按顺

序和比例配置完成，保证该清洗液的温度达到80℃左右，特殊情况下会将清洗液

的温度冷却至室温。1号清洗液是由氢氧化铵与过氧化氢加水按照1:1:5的比例

混合，配置成碱性溶液，来去除硅表面的颗粒物。该溶液能够对硅表面的颗粒物

进行氧化还原作用，快速分解其表面颗粒，降低颗粒的表面附着力。通过静电的

排斥作用来分离硅表面的颗粒物，但是该溶液会对硅片表面产生一定的腐蚀作用，

导致硅片表面粗糙。2号标准液主要是依靠氯化氢、过氧化氢以及水按照1:1:6

的比例制成的酸性溶液。通过该溶液驱除硅片表面的金属杂质。另外。还有第3

种标准溶液是由硫酸和水按照1:3的比例制作而成，该溶液需要在120℃的高温

状态下使用，用于去除硅片表面的有机污染物。

2.改进后的RCA化学清洗方法

传统的RCA清洗方法一般都应用在温度较高的环境当中，并且清洗液的化学

浓度很高，在使用过程中增加了化学试剂的使用量。目前，人们根据传统的RCA

清洗方法进行改良，重新配比化学溶液。将1号和2号溶液进行稀释，达到100

倍以上，实验结果证明稀释后的溶液对于硅片的清洗效果有所提高。改进后的方

法有效的降低了化学药剂的使用量，减少了化工企业的成本。另外使用该溶液附

加超声能量方法后，能够极大的降低溶液的反应温度，增加反应时间，提高了溶

液的使用期限。这不但降低了工厂的经济投入还能够对人体健康产生