晶圓濕法清洗工作臺(tái)工藝流程

晶圓濕法清洗工作臺(tái)是一個(gè)復(fù)雜的工藝，那我們下面就來看看具體的工藝流程。不得不說的是，既然是復(fù)雜的工藝每個(gè)流程都很重要，為此我們需要仔細(xì)謹(jǐn)慎，這樣才能獲得最高品質(zhì)的產(chǎn)品或者達(dá)到最佳效果。

晶圓濕法清洗工作臺(tái)工藝流程介紹

一、預(yù)清洗階段

初步?jīng)_洗

將晶圓放置在工作臺(tái)的支架上，使用去離子水（DI Water）進(jìn)行初步?jīng)_洗。這一步驟的目的是去除晶圓表面的一些較大顆粒雜質(zhì)和可溶性污染物。去離子水以一定的流量和壓力噴淋在晶圓表面，通常流量控制在每分鐘幾升，壓力約為0.5 - 1.5bar，沖洗時(shí)間約1 - 2分鐘。

表面活性劑處理（可選）

根據(jù)晶圓表面污染情況，有時(shí)會(huì)使用含有表面活性劑的溶液進(jìn)行預(yù)處理。表面活性劑能夠降低表面張力，幫助去除有機(jī)污染物和一些難以沖洗掉的顆粒。將晶圓放入含有適量表面活性劑的溶液中，溶液溫度一般控制在30 - 50℃，處理時(shí)間約1 - 3分鐘。處理完成后，要用大量的去離子水進(jìn)行沖洗，以去除殘留的表面活性劑。

二、化學(xué)清洗階段

堿性清洗（RCA - 1清洗）

把晶圓放入盛有堿性清洗液（通常是氫氧化銨、過氧化氫和水按照一定比例混合，如NH?OH:H?O?:H?O = 1:1:5）的清洗槽中。堿性清洗液可以去除晶圓表面的有機(jī)污染物，如光刻膠殘留等。清洗液溫度一般維持在70 - 85℃，清洗時(shí)間約5 - 10分鐘。在這個(gè)過程中，過氧化氫起到氧化作用，將有機(jī)物氧化分解，氫氧化銨則提供堿性環(huán)境，增強(qiáng)清洗效果。

酸性清洗（RCA - 2清洗）

經(jīng)過堿性清洗后，將晶圓轉(zhuǎn)移到酸性清洗液中。酸性清洗液一般是鹽酸、過氧化氫和水的混合物（如HCl:H?O?:H?O = 1:1:6）。其主要目的是去除晶圓表面的金屬離子污染，如鐵、銅、鋁等。清洗液溫度控制在70 - 85℃，清洗時(shí)間為5 - 10分鐘。鹽酸可以與金屬離子形成可溶性的絡(luò)合物，而過氧化氫則起到氧化作用，輔助金屬離子的去除。

特殊清洗（根據(jù)需求選擇）

對于一些特殊的污染物或者有特殊要求的晶圓，可能還需要進(jìn)行額外的清洗步驟。例如，若晶圓表面存在頑固的有機(jī)污染物，可能需要使用硫酸 - 過氧化氫混合液（H?SO?:H?O? = 4:1）進(jìn)行處理。這種混合液具有很強(qiáng)的氧化性和脫水性，能夠有效地去除有機(jī)污染物，但處理時(shí)間和溫度需要嚴(yán)格控制，以避免對晶圓造成損傷。處理溫度一般在90 - 120℃，處理時(shí)間約1 - 3分鐘。

三、中間沖洗階段

去離子水沖洗

完成化學(xué)清洗后，要用大量的去離子水對晶圓進(jìn)行沖洗。這一步驟的目的是去除殘留的清洗液，防止清洗液中的化學(xué)物質(zhì)對后續(xù)工藝造成影響。去離子水的流量要大，通常每分鐘10 - 20升，沖洗時(shí)間約3 - 5分鐘，確保晶圓表面沒有清洗液殘留。

干燥處理

采用旋轉(zhuǎn)干燥或者氮?dú)獯蹈傻姆绞綄A進(jìn)行干燥。旋轉(zhuǎn)干燥是將晶圓高速旋轉(zhuǎn)，利用離心力去除表面的水分；氮?dú)獯蹈蓜t是通過噴出高純度的氮?dú)猓咕A表面的水分快速蒸發(fā)。干燥過程中要注意避免灰塵等雜質(zhì)再次附著在晶圓表面。

四、最終檢查階段

目視檢查

對清洗后的晶圓進(jìn)行目視檢查，查看晶圓表面是否有明顯的污漬、劃痕或者其他缺陷。這一步驟主要依靠操作人員的經(jīng)驗(yàn)，通過肉眼觀察或者借助放大鏡等簡單工具進(jìn)行檢查。

微觀檢測（可選）

對于一些要求較高的晶圓，可能需要使用顯微鏡等設(shè)備進(jìn)行微觀檢測。例如，可以使用光學(xué)顯微鏡或者電子顯微鏡檢查晶圓表面的顆粒雜質(zhì)、清潔度等情況。通過微觀檢測可以更準(zhǔn)確地評估清洗效果，確保晶圓符合后續(xù)工藝的要求。

審核編輯 黃宇