工艺指南

半导体晶圆清洗:RCA 与 SC1/SC2 体系

RCA 清洗是硅晶圆的工业标准湿法工艺,用 SC1 去除颗粒与有机物、SC2 去除金属离子,再配合兆声波提升良率。

1RCA 两步标准清洗

SC1(标准清洗1号,又称 APM:NH₄OH/H₂O₂/H₂O,典型 1:1:5)在 60-80°C 下通过氧化-溶解与表面轻度刻蚀去除颗粒和部分有机物;SC2(标准清洗2号,又称 HPM:HCl/H₂O₂/H₂O,典型 1:1:6)在 60-80°C 下强溶解金属离子并在表面形成钝化层。两步之间均需超纯水充分漂洗(≥18.2 MΩ·cm)。

2物理辅助:兆声波与超声

对亚微米颗粒,单靠化学液不足,需叠加兆声波(0.8-1.7 MHz)的声流与空化把颗粒从表面剥离;超声频率越低空化越强、但对图形损伤风险越高。精密图形(≤0.5μm)优先用高频率兆声波并控制功率,避免器件损伤。

3浴液寿命与安全

SC1/SC2 均为双组分(碱或酸 + 氧化剂)分装,现场混合会放热,必须现配现用并缓慢加入;工作液活性会随时间衰减,典型寿命 4-8 小时,超过需重配。混合顺序错误或超温会引发剧烈反应,属安全铁律。