RCA чистый - RCA clean

В RCA чистый представляет собой стандартный набор этапов очистки пластины, которые необходимо выполнить перед этапами высокотемпературной обработки (окисление, распространение, ССЗ ) из кремниевые пластины в полупроводник изготовление.

Вернер Керн разработал базовую процедуру в 1965 году, работая в RCA, Радиокорпорация Америки.[1][2][3] Он включает следующие химические процессы, выполняемые последовательно:

  1. Удаление органических загрязнений (органическая очистка + очистка от частиц)
  2. Удаление тонких окись слой (оксидная полоса, по желанию)
  3. Удаление ионных загрязнений (ионная очистка)

Стандартный рецепт

Вафли готовятся путем их замачивания в деионизированная вода. Если они сильно загрязнены (видимые остатки), может потребоваться предварительная очистка в помещении. раствор пираньи. Вафли тщательно ополаскивают деионизированной водой перед каждым шагом.[2]

В идеале описанные ниже шаги выполняются путем погружения пластин в растворы, приготовленные из плавленого кварца или плавленый кварц сосуды (боросиликатная посуда нельзя использовать, так как его примеси вымываются и вызывают загрязнение). Точно так же рекомендуется, чтобы используемые химические вещества были электронного качества (или «класса CMOS»), чтобы избежать загрязнения, которое повторно загрязнит пластину.[2]

Первый этап (SC-1): органическая очистка + очистка от частиц

Первый шаг (называемый SC-1, где SC означает стандартная очистка) выполняется с раствором (соотношения могут варьироваться)[2]

при 75 или 80 ° C[1] обычно на 10 минут. Эта смесь оснований и пероксидов удаляет органические остатки. Также очень эффективно удаляются частицы, даже нерастворимые, поскольку SC-1 модифицирует поверхность и частицы. дзета-потенциалы и заставляет их отталкиваться.[4] Эта обработка приводит к образованию тонкого диоксид кремния слой (около 10 Angstrom) на поверхности кремния, наряду с определенной степенью металлического загрязнения (особенно утюг ), который будет удален на следующих этапах.

Второй шаг (необязательно): оксидная полоса

Необязательный второй этап (для голых кремниевых пластин) - короткое погружение в раствор водного HF (1: 100 или 1:50).плавиковая кислота ) при 25 ° C в течение примерно пятнадцати секунд, чтобы удалить тонкий оксидный слой и некоторую долю ионных загрязнений. Если этот этап выполняется без материалов сверхвысокой чистоты и сверхчистых контейнеров, это может привести к повторному загрязнению, поскольку голая поверхность кремния очень реактивна. В любом случае на следующей стадии (SC-2) оксидный слой растворяется и восстанавливается.[2]

Третий этап (SC-2): ионная очистка

Третий и последний шаг (называемый SC-2) выполняется с раствором (соотношения могут отличаться)[2]

при 75 или 80 ° C, обычно в течение 10 минут. Эта обработка эффективно удаляет оставшиеся следы металлических (ионных) загрязнений, некоторые из которых были внесены на этапе очистки SC-1.[1] Он также оставляет тонкий пассивирующий слой на поверхности пластины, который защищает поверхность от последующего загрязнения (обнаженный кремний сразу загрязняется).[2]

Четвертый этап: полоскание и сушка

При условии, что очистка RCA выполняется с использованием химикатов высокой чистоты и чистой стеклянной посуды, в результате получается очень чистая поверхность пластины, пока пластина все еще находится в воде. Операции ополаскивания и сушки должны выполняться правильно (например, проточной водой), поскольку поверхность может быть легко повторно загрязнена органическими веществами и твердыми частицами, плавающими на поверхности воды. Для эффективного ополаскивания и сушки вафли можно использовать различные процедуры.[2]

Дополнения

Первым шагом в процессе очистки ex situ является обезжиривание пластины ультразвуком в трихлорэтилен, ацетон и метанол.[5]

Смотрите также

Примечания и ссылки

  1. ^ а б c RCA Clean, материалы в Колорадской горной школе В архиве 2000-03-05 на Wayback Machine
  2. ^ а б c d е ж грамм час Керн, В. (1990). «Эволюция технологии очистки кремниевых пластин». Журнал Электрохимического общества. 137 (6): 1887–1892. Дои:10.1149/1.2086825.
  3. ^ В. Керн и Д. А. Пуотинен: RCA Rev.31 (1970) 187.
  4. ^ Итано, М .; Kern, F. W .; Мияшита, М .; Оми, Т. (1993). «Удаление частиц с поверхности кремниевой пластины в процессе влажной очистки». IEEE Transactions по производству полупроводников. 6 (3): 258. Дои:10.1109/66.238174.
  5. ^ Руль, Рональд; Томас, Раймонд; Неманич, Роберт (1993). «Глава 8: Удаленная плазменная обработка для очистки кремниевой пластины». В Керн, Вернер (ред.). Справочник по технологии очистки полупроводниковых пластин. Публикации Нойеса. С. 356–357. ISBN  978-0-8155-1331-5.

внешняя ссылка