Qu'est-ce que SC-1 (APM) ?
Mélange d'ammoniaque, d'eau oxygénée et d'eau. Utilisé en première étape du nettoyage RCA, il élimine particules et contaminants organiques en gravant légèrement la surface.
Nom japonais: SC-1(APM)
« SC-1 (APM) » apparaît dans 7 questions d'entraînement réparties sur 1 thèmes, dont CMP et nettoyage.
Domaine: CMP et nettoyage
Comment le SC-1 élimine les particules
Le SC-1, aussi appelé APM (ammonia-peroxide mixture, mélange ammoniaque-peroxyde), est composé de NH4OH, de H2O2 et d'eau, classiquement dans un rapport d'environ 1:1:5 vers 70 °C. Le peroxyde oxyde en continu la surface du silicium en un oxyde mince d'environ 1 nm d'épaisseur, tandis que l'ammoniaque dissout lentement cet oxyde à environ 0,1 à 1 nm par minute. Cette oxydation et cette gravure douces et simultanées sous-gravent les particules et les décollent. En solution alcaline, la surface du silicium comme la plupart des particules ont un potentiel zêta négatif ; les particules détachées sont donc repoussées plutôt que redéposées. La chimie oxydante élimine aussi la contamination organique légère.
Le SC-1 dans le nettoyage RCA
Le nettoyage RCA, publié par Kern et ses collègues en 1970, applique d'abord le SC-1 pour les particules et les organiques, puis le SC-2 (HCl, H2O2 et eau) pour dissoudre la contamination métallique sous forme de chlorures, car les métaux ont tendance à subsister après l'étape alcaline. Un trempage dans de l'acide fluorhydrique dilué (DHF) peut être inséré pour retirer l'oxyde, laissant une surface hydrophobe terminée par de l'hydrogène, et des rinçages à l'eau ultrapure séparent les étapes. Les organiques plus lourds et les résidus de résine sont généralement traités par un mélange acide sulfurique-peroxyde (SPM). Des versions affinées de cette séquence restent la base du nettoyage des plaquettes en front-end.
SC-1 et mégasons
Le SC-1 est souvent combiné à une agitation mégasonique vers 1 MHz. À quelques dizaines de kilohertz, l'implosion des bulles de cavitation produit des chocs assez violents pour casser les motifs fins ; aux fréquences du mégahertz, un écoulement acoustique rapide et une couche limite mince délogent au contraire les particules de moins de 0,1 µm avec bien moins de dommages. La chimie décolle les particules et les repousse électrostatiquement, et l'énergie acoustique les emporte, ce qui explique l'efficacité de cette association. Les cuves de traitement par lots comme les outils de pulvérisation monoplaquette utilisent cette approche.
Questions fréquentes
À quoi sert le nettoyage SC-1 ?
À éliminer les particules et la contamination organique légère des plaquettes de silicium. C'est la première étape du nettoyage RCA ; elle est suivie du SC-2 pour les métaux.
Différence entre SC-1 et SC-2
Le SC-1 est alcalin (ammoniaque plus peroxyde) et élimine les particules et les organiques ; le SC-2 est acide (acide chlorhydrique plus peroxyde) et élimine la contamination métallique.
Pourquoi le SC-1 contient-il du peroxyde d'hydrogène ?
Le peroxyde maintient le silicium recouvert d'environ 1 nm d'oxyde que l'ammoniaque grave lentement, si bien que la surface est retirée doucement et uniformément. Sans assez de peroxyde, l'ammoniaque grave directement le silicium et le rend rugueux.