书籍：《炬丰科技-半导体工艺》

文章：蚀刻后晶圆清洁

编号：JFKJ-21-

作者：炬丰科技

制造过程中的清洁的目的：抗蚀剂去除，表面处理，去除颗粒，去除有机物和去除金属。清洁可分为预沉积/氧化清洗和蚀刻后清洗。我们选择清洁工艺/化学的因素有：要清除的残留物类型，清洁过程中暴露的表面类型，能够在不损坏器件材料的情况下去除残留物和污染物。清洁机制分为螯合/复合物形成，增溶和溶解。

表面活性剂：

表面活性剂是任何清洁剂中最重要的部分。一般来说，表面活性剂是一种化学物质，当溶解在水或另一种溶剂中时，会在液体和固体(我们正在去除的污垢)之间的界面(边界)上定向，并改变界面的性质。表面活性剂是如何工作的？都有一个共同的分子相似性。分子的一端有一个长的非极性链被油、油脂和污垢(疏水物)吸引。分子的另一部分被水(亲水物)吸引。如图所示，表面活性剂排列在界面上。分子的疏水端离开水，亲水端靠近水。当污垢或油脂存在时(本质上是疏水的)，表面活性剂会包围它，直到它从边界上被清除。注意到污垢分子实际上悬浮在溶液中。

螯合剂：

去污是一个复杂的过程，比仅仅在水中加入肥皂或表面活性剂要复杂得多。我们在处理清洁剂时主要关心的问题之一是水的硬度。由于钙、镁、铁和锰金属离子的存在，水变得“坚硬”。这些金属离子会干扰洗涤剂的清洁能力。金属离子像灰尘一样起作用“用完”表面活性剂，使它们无法作用于我们想要清洁的表面。螯合剂与这些物质结合在一起水中的破坏性金属离子。金属离子被爪状螯合剂包围，螯合剂改变金属离子由正变负。这使得金属离子不可能与表面活性剂一起沉淀。因此，螯合的金属离子在溶液中保持无害状态，不会耗尽所有的表面活性剂。然后，表面活性剂就能完成它们真正的去污和清洁表面的工作。

总之，金属蚀刻后的清洗，需要金属蚀刻后清洗来去除含有侧壁残留物的金属并蚀刻硬化光刻胶，胺、乙二醇或基于亚砜的溶剂与金属残余物络合并溶解残余物，螯合剂更能去除表面的残留物。添加的表面活性剂防止它们在蚀刻表面上再沉积，由于这些化学物质是弱酸或弱碱，它们不会腐蚀金属。一些化学制剂在水冲洗之前需要在异丙醇中进行中间冲洗，以防止腐蚀，稀酸、缓冲氟化氢也是蚀刻后残留物去除的可行选择。