SC-1、SC-2與稀釋氫氟酸的差異:藥液、去除的污染、清洗後表面比較
作為矽晶圓清洗基礎的RCA清洗,會依序使用目的不同的藥液。氨水與過氧化氫的SC-1去除微粒與有機物,鹽酸與過氧化氫的SC-2去除金屬污染。稀釋氫氟酸(DHF)則溶解並去除表面的原生氧化膜。SC-1與SC-2之後的表面覆蓋一層薄氧化膜,呈現容易被水潤濕的親水性;稀釋氫氟酸之後的表面則以氫終端,呈現排斥水的疏水性。
| 項目 | SC-1(APM) | SC-2(HPM) | 稀釋氫氟酸(DHF) |
|---|---|---|---|
| 藥液 | 氨水、過氧化氫水、水(典型比例1:1:5) | 鹽酸、過氧化氫水、水(典型比例1:1:6) | 以水稀釋的氫氟酸(參考值約0.5〜1%) |
| 液體性質與溫度 | 鹼性。一般約70〜80 ℃ | 酸性。一般約70〜80 ℃ | 酸性。一般為室溫 |
| 主要去除的對象 | 微粒、有機物 | 金屬污染(鹼金屬、Fe、Al等) | 原生氧化膜或化學氧化膜,以及其中所含的污染 |
| 去除原理 | 以過氧化氫氧化表面,再以氨水緩慢溶解該氧化膜,將微粒從底部浮起。表面與微粒都帶負電,不易再附著 | 將金屬變成容易溶解的離子(氯化物等)而溶解 | 溶解SiO2 |
| 矽與氧化膜的蝕刻 | 會稍微蝕刻(氧化膜參考值約每分鐘0.1〜1 nm) | 幾乎不蝕刻 | 蝕刻氧化膜。矽幾乎不被蝕刻 |
| 清洗後的表面 | 覆蓋薄的化學氧化膜,呈親水性 | 覆蓋薄的化學氧化膜,呈親水性 | 以氫終端,呈疏水性 |
| 副作用與注意事項 | 表面可能變粗糙(過氧化氫不足,或濃度、溫度過高時)。液中的Fe、Al等容易附著在表面 | 對去除微粒效果不大 | 疏水表面容易附著微粒與水痕。Cu等貴金屬容易在表面析出。應保留的氧化膜也會被削薄 |
| 標準順序 | 最先(有機物多時在SPM之後)。先去除微粒與有機物 | SC-1之後。去除SC-1造成附著的金屬 | SC-1與SC-2之間,或最後(HF-last) |
數值為具代表性的大致參考值,會因世代或產品而異。