發(fā)布時(shí)間：2021-11-11 23:14

　　基于硅片研磨后清洗工藝的方法和原理,通過(guò)分析硅片在加工過(guò)程中污染物的種類和硅片表面的吸附性質(zhì),配制出由氫氧化鉀、烷基苯磺酸鹽、聚氧乙烯烷基醚為原材料構(gòu)成的清洗劑。分析了清洗劑原材料溶于水后的吸附狀態(tài),確定三種原材料的質(zhì)量比為10∶2∶2。為減小清洗后硅片的表面粗糙度和表面劃痕損傷,確定了最佳的硅片清洗溫度為65℃,清洗劑原材料溶于水后配制的清洗液的pH值為10.5,清洗時(shí)間為180 s。新型清洗液與傳統(tǒng)硅片清洗液的對(duì)比實(shí)驗(yàn)表明,采用新的清洗液可明顯降低硅片表面粗糙度,改善硅片表面劃痕處的腐蝕損傷。 

【文章來(lái)源】：半導(dǎo)體技術(shù). 2020,45(09)北大核心

【文章頁(yè)數(shù)】：5 頁(yè)

【部分圖文】：

硅片清洗工藝流程圖

式中:γ0為初始界面張力;Tc為臨界溫度;n為冪指數(shù),其值大于1。由界面張力和清洗溫度的關(guān)系可知,隨著清洗溫度的升高,界面張力呈下降趨勢(shì)。經(jīng)檢測(cè),實(shí)驗(yàn)后的硅片表面潤(rùn)濕角和界面張力與清洗溫度的關(guān)系如圖2所示。由圖2可知,硅片表面的平均潤(rùn)濕角和界面張力隨溫度的升高先呈下降趨勢(shì),溫度大于65 ℃后,隨著溫度的升高,潤(rùn)濕角和界面張力逐漸增大。這是因?yàn)殡S著清洗溫度的升高,當(dāng)清洗液的溫度超過(guò)聚氧乙烯烷基醚表面活性劑的濁點(diǎn)時(shí),活性劑在水中的增溶能力下降,當(dāng)溫度持續(xù)升高時(shí),析出的活性劑分子增加并聚集成為膠束附著在硅片表面,使清洗液中活性劑的濃度降低;另一方面,溫度的上升會(huì)改變水溶液中離子的溶解度,從而增大清洗劑離子強(qiáng)度,增加界面層活性物吸附濃度。因此,清洗溫度的升高會(huì)使清洗液中表面活性劑分子聚集并在硅片表面析出,導(dǎo)致清洗液在硅片上的界面張力和潤(rùn)濕角增大。

清洗劑原料和水按不同的比例配制得到不同pH值的清洗液,清洗液pH值對(duì)硅片潤(rùn)濕角的影響如圖3所示。由圖3可知,硅片表面潤(rùn)濕角隨著清洗劑pH值的增大而減小,當(dāng)清洗劑pH值為10.5時(shí),硅片表面潤(rùn)濕角達(dá)到最小值;當(dāng)清洗劑pH值繼續(xù)增加時(shí),硅片表面潤(rùn)濕角逐漸增大,這是因?yàn)橐骨逑匆簆H值增加,需不斷增大清洗液中新型清洗劑的含量,當(dāng)清洗液中的表面活性劑的含量過(guò)高時(shí),就會(huì)在水中形成大量膠束并附著于硅片表面,使疏水性油污類有機(jī)雜質(zhì)無(wú)法清洗干凈,導(dǎo)致潤(rùn)濕角增大。

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]去除硅片背面金屬污染的方法研究[J]. 陳菊英.  集成電路應(yīng)用. 2016(07)
[2]表面活性劑對(duì)硅單晶片表面吸附顆粒的作用[J]. 劉玉嶺,桑建新,葉占江.  半導(dǎo)體技術(shù). 2001(07)

博士論文
[1]烷基苯磺酸鹽表面活性劑的界面性能[D]. 趙昌明.吉林大學(xué) 2019

碩士論文
[1]表面活性劑多元復(fù)配低張力泡沫驅(qū)油體系的分子設(shè)計(jì)及應(yīng)用性能研究[D]. 孫艷閣.山東大學(xué) 2016



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