半导体工艺化学实验报告

实验名称：硅片的清洗

实验目的：1.熟悉清洗设备

2.掌握清洗流程以及清洗前预准备

实验设备：1.半导体兆声清洗机（SFQ-1006T）

2.SC-1；SC-2

实验背景及原理：

清洗的目的在于清除表面污染杂质，包括有机物和无机物。这些杂质有的以原子状态或离子状态，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面。有机污染包括光刻胶、有机溶剂残留物、合成蜡和人接触器件、工具、器皿带来的油脂或纤维。无机污染包括重金属金、铜、铁、铬等，严重影响少数载流子寿命和表面电导；碱金属如钠等，引起严重漏电；颗粒污染包括硅渣、尘埃、细菌、微生物、有机胶体纤维等，会导致各种缺陷。清除污染的方法有物理清洗和化学清洗两种。

我们这里所用的的是化学清洗。清洗对于微米及深亚微米超大规模集成电路的良率有着极大的影响。SC-1及SC-2对于清除颗粒及金属颗粒有着显著的作用。

实验步骤：

1. 清洗前准备工作：

仪器准备：

①烧杯的清洗、干燥

②清洗机的预准备：开总闸门、开空气压缩机；开旋转总电源（清洗设备照明自动开启）； 将急停按钮旋转拉出，按下旁边电源键；缓慢开启超纯水开关，角度小于45o；根据需要给1#、2#槽加热，正式试验前提前一小时加热，加热上限为200o。本次实验中选用了80℃为反应温度。

③SC-1及SC-2的配置：

我们配制体积比例是1:2:5，所以选取溶液体积为160ml，对SC-1 NH4OH：H2O2：H2O=20:40:100ml，对SC-2 HCl：H2O2：H2O=20:40:100ml。

2. 清洗实际步骤：

① 1#号槽中放入装入1号液的烧杯，待温度与槽中一样后，放入硅片，加热10min,然后超纯水清洗。

②  2#号槽中放入装入2号液的烧杯，待温度与槽中一样后，放入硅片，加热10min,然后超纯水清洗。

③ 兆声清洗10分钟，去除颗粒

④ 利用相似相溶原理，使用乙醇去除有机物，然后超纯水清洗并吹干。

实验结果：

利用显微镜观察清洗前后硅片图像表面

清洗前硅片照片

清洗后的硅片照片

实验总结：

清洗过后明显地发现硅片表面不像原来那样油腻，小颗粒明显减少。说明我们此次使用实验方法是正确的，实验结果较为成功。