SC-1·SC-2·희석 불산의 차이: 약액·제거하는 오염·세정 후 표면 비교
실리콘 웨이퍼 세정의 기본인 RCA 세정은 역할이 다른 약액을 차례로 씁니다. 암모니아와 과산화수소의 혼합액인 SC-1은 파티클과 유기물을 제거합니다. 염산과 과산화수소인 SC-2는 금속 오염을 제거합니다. 희석 불산(DHF)은 표면의 자연 산화막을 녹입니다. SC-1과 SC-2 뒤의 표면은 얇은 산화막으로 덮여 친수성(물이 퍼짐)이 되고, DHF 뒤의 표면은 수소로 종단되어 소수성(물방울이 맺힘)이 됩니다.
| 비교 항목 | SC-1(APM) | SC-2(HPM) | 희석 불산(DHF) |
|---|---|---|---|
| 약액 | 수산화암모늄, 과산화수소, 물(고전적인 비율 1:1:5) | 염산, 과산화수소, 물(고전적인 비율 1:1:6) | 물로 묽힌 불산(기준으로 약 0.5~1%) |
| pH와 온도 | 알칼리성. 보통 약 70~80 °C | 산성. 보통 약 70~80 °C | 산성. 보통 실온 |
| 주로 제거하는 것 | 파티클과 유기물 | 금속 오염(알칼리 금속, Fe, Al 등) | 자연 산화막과 화학 산화막, 그리고 그 안에 갇힌 오염 |
| 원리 | 과산화물이 표면을 산화하고 암모니아가 그 산화막을 천천히 녹여 파티클을 아래에서 들어 올립니다. 표면과 파티클이 모두 음으로 대전되어 파티클이 다시 붙지 않습니다 | 금속을 염화물 같은 가용성 이온으로 녹입니다 | SiO2를 녹입니다 |
| 실리콘과 산화막의 식각 | 약간(기준으로 산화막 분당 약 0.1~1 nm) | 거의 없음 | 산화막을 식각합니다. 실리콘은 거의 식각되지 않습니다 |
| 세정 후 표면 | 얇은 화학 산화막. 친수성 | 얇은 화학 산화막. 친수성 | 수소 종단. 소수성 |
| 부작용과 주의점 | 표면이 거칠어질 수 있습니다(과산화수소 부족, 높은 농도나 온도). 용액 속의 Fe, Al 같은 금속이 표면에 부착되기 쉽습니다 | 파티클 제거 효과는 크지 않습니다 | 소수성 표면은 파티클과 워터마크를 끌어당깁니다. Cu 같은 귀금속이 표면에 석출되기 쉽습니다. 남겨야 할 산화막도 얇아집니다 |
| 공정에서의 일반적인 위치 | 처음(유기물이 많으면 SPM 뒤). 파티클과 유기물 제거 | SC-1 뒤. SC-1에서 부착된 금속 제거 | SC-1과 SC-2 사이, 또는 마지막(HF 라스트) |
수치는 대략적인 자릿수 기준이며, 공정 세대와 제품에 따라 달라져요.