基于硅片研磨后清洗工藝的方法和原理,通過分析硅片在加工過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,清洗時間為180 s。新型清洗液與傳統(tǒng)硅片清洗液的對比實驗表明,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。 

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

【文章頁數(shù)】：5 頁

【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。經(jīng)檢測,實驗后的硅片表面潤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,硅片表面的平均潤濕角和界面張力隨溫度的升高先呈下降趨勢,溫度大于65 ℃后,隨著溫度的升高,潤濕角和界面張力逐漸增大。這是因為隨著清洗溫度的升高,當(dāng)清洗液的溫度超過聚氧乙烯烷基醚表面活性劑的濁點時,活性劑在水中的增溶能力下降,當(dāng)溫度持續(xù)升高時,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,溫度的上升會改變水溶液中離子的溶解度,從而增大清洗劑離子強度,增加界面層活性物吸附濃度。因此,清洗溫度的升高會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值對硅片潤濕角的影響如圖3所示。由圖3可知,硅片表面潤濕角隨著清洗劑pH值的增大而減小,當(dāng)清洗劑pH值為10.5時,硅片表面潤濕角達到最小值;當(dāng)清洗劑pH值繼續(xù)增加時,硅片表面潤濕角逐漸增大,這是因為要使清洗液pH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高時,就會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雜質(zhì)無法清洗干凈,導(dǎo)致潤濕角增大。

【參考文獻】：
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)計及應(yīng)用性能研究[D]. 孫艷閣.山東大學(xué) 2016



本文編號：3489726