Mengsel van ammonia, waterstofperoxide en water. Wordt aan het begin van de RCA-reiniging gebruikt en verwijdert deeltjes en organische stoffen terwijl het oppervlak licht wordt geëtst.
Japanse benaming: SC-1(APM)
“SC-1 (APM)” komt voor in 7 oefenvragen uit 1 onderwerpen, bijv. CMP en reiniging.
Vakgebied: CMP en reiniging
SC-1, ook APM (ammonia-peroxide mixture) genoemd, bestaat uit NH4OH, H2O2 en water, klassiek ongeveer 1:1:5 bij rond 70 °C. Het peroxide oxideert het siliciumoppervlak voortdurend tot een dun oxide van ongeveer 1 nm dik, terwijl ammoniak dat oxide langzaam oplost met ruwweg 0,1–1 nm per minuut. Deze milde, gelijktijdige oxidatie en etsing ondermijnt deeltjes en tilt ze los. In de alkalische oplossing hebben zowel het siliciumoppervlak als de meeste deeltjes een negatieve zètapotentiaal, dus losgekomen deeltjes worden afgestoten in plaats van opnieuw afgezet. De oxiderende chemie verwijdert ook lichte organische verontreiniging.
De RCA-reiniging, in 1970 gepubliceerd door Kern en collega's, voert eerst SC-1 uit voor deeltjes en organische stoffen en daarna SC-2 (HCl, H2O2 en water) om metaalverontreiniging als chloriden op te lossen, omdat metalen na de alkalische stap vaak achterblijven. Er kan een dip in verdund fluorwaterstofzuur (DHF) worden ingevoegd om het oxide te strippen, wat een waterstofgetermineerd, hydrofoob oppervlak oplevert, en spoelingen met ultrapuur water scheiden de stappen. Zwaardere organische stoffen en resistresten worden meestal aangepakt met een mengsel van zwavelzuur en peroxide (SPM). Verfijnde versies van deze volgorde vormen nog altijd de basis van de waferreiniging in de front-end.
Het peroxide is wat SC-1 mild houdt. Als de concentratie ervan te laag is ten opzichte van ammoniak, tast ammoniak het kale silicium direct aan en wordt het oppervlak ruw, wat een later gegroeid gateoxide kan verslechteren. Een te agressieve mix of een te lange tijd verwijdert meer silicium of oxide dan gewenst. De verhoudingen en de temperatuur worden daarom geoptimaliseerd, en moderne fabs gebruiken vaak veel sterker verdunde SC-1 dan het oorspronkelijke recept om materiaalverlies en verruwing te beperken en toch deeltjes los te maken.
SC-1 wordt vaak gecombineerd met megasone agitatie rond 1 MHz. Bij tientallen kilohertz leveren imploderende cavitatiebellen schokken die sterk genoeg zijn om fijne patronen te breken; bij megahertzfrequenties maken snelle akoestische stroming en een dunne grenslaag daarentegen deeltjes kleiner dan 0,1 µm los met veel minder schade. De chemie maakt deeltjes los en stoot ze elektrostatisch af, en de akoestische energie voert ze weg; daarom is de combinatie zo effectief. Zowel batchtanks als single-wafer-spraytools gebruiken deze aanpak.
Antwoord: B. Verwijderen van deeltjes en organische stoffen
SC-1 (NH4OH:H2O2:H2O, bijvoorbeeld 1:1:5, circa 70 ℃) oxideert het oppervlak met waterstofperoxide en lost die oxidefilm met ammonia langzaam op, met circa 0,1 tot 1 nm per minuut, waardoor deeltjes van onderaf worden losgemaakt en verwijderd. In alkalische omgeving laden deeltjes en oppervlak beide negatief op en stoten elkaar af, zodat opnieuw aanhechten moeilijk is. Het is ook effectief tegen organische stoffen. Voor het verwijderen van metaalverontreiniging wordt SC-2 gebruikt en voor natuurlijk oxide verdund fluorwaterstofzuur.
Antwoord: B. Omdat waferoppervlak en deeltjes dezelfde lading krijgen en elkaar afstoten
In een alkalische vloeistof laden zowel het siliciumoppervlak als het oppervlak van veel deeltjes (silica, nitriden enz.) negatief op (de zetapotentiaal wordt negatief). Ladingen met hetzelfde teken stoten elkaar af, zodat deeltjes die van het oppervlak zijn losgekomen moeilijk opnieuw aanhechten. In zure vloeistof verschilt het teken van de zetapotentiaal daarentegen per deeltje en treedt opnieuw aanhechten gemakkelijker op. Dit is een van de redenen waarom SC-1 effectief is bij het verwijderen van deeltjes.
Voor het verwijderen van deeltjes en lichte organische verontreiniging van siliciumwafers. Het is de eerste stap van de RCA-reiniging en wordt gevolgd door SC-2 voor metalen.
SC-1 is alkalisch (ammoniak plus peroxide) en verwijdert deeltjes en organische stoffen; SC-2 is zuur (zoutzuur plus peroxide) en verwijdert metaalverontreiniging.
Peroxide houdt het silicium bedekt met ongeveer 1 nm oxide dat ammoniak langzaam etst, zodat het oppervlak mild en gelijkmatig wordt verwijderd. Zonder voldoende peroxide etst ammoniak het silicium direct en maakt het ruw.
SC-1 (NH4OH:H2O2:H2O, bijvoorbeeld 1:1:5, circa 70 ℃) oxideert het oppervlak met waterstofperoxide en lost die oxidefilm met ammonia langzaam op, met circa 0,1 tot 1 nm per minuut, waardoor deeltjes van onderaf worden losgemaakt en verwijderd.
Wat is het belangrijkste doel van SC-1 (mengsel van ammonia…Dit is een van de redenen waarom SC-1 effectief is bij het verwijderen van deeltjes.
Welke reden is juist waarom deeltjes die eenmaal zijn losge…De basisvolgorde is dat eerst met alkalische SC-1 deeltjes en organische stoffen worden verwijderd en daarna met zure SC-2 (HCl:H2O2:H2O) de metaalverontreiniging, die bij SC-1 gemakkelijk aanhecht, als chloride wordt opgelost en verwijderd.
Welke combinatie van volgorde en doel van SC-1 en SC-2 bij …In SC-1 oxideert waterstofperoxide het siliciumoppervlak tot een dunne oxidefilm van circa 1 nm dikte en lost ammonia die oxidefilm langzaam op.
Welke uitspraak over de rol van waterstofperoxide in SC-1 (…Voor het verwijderen van organische stoffen en deeltjes wordt SC-1 gebruikt en voor metaalverontreiniging SC-2.
Wat is het belangrijkste doel van reiniging met verdund flu…SC-2 (HPM) Verdund fluorwaterstofzuur (DHF) RCA-reiniging Natuurlijk oxide (native oxide) Numerieke apertuur (NA) Epitaxiale groei SPM (sulfuric peroxide mixture) Ceria (ceriumoxide) CMP Dishing