求问，什么是RCA清洗

【RCA清洗】方法：清洗的一般思路是首先去除硅片表面的有机沾污，因为有机物会遮盖部分硅片表面，从而使氧化膜和与之相关的沾污难以去除；然后溶解氧化膜，因为氧化层是“沾污陷阱”，也会引入外延缺陷；最后再去除颗粒、金属等沾污，同时使硅片表面钝化。

【RCA清洗】命名：RCA标准清洗法是1965年由Kern和Puotinen 等人在N.J.Princeton的RCA实验室首创的，并由此而得名。RCA是一种典型的、至今仍为最普遍使用的湿式化学清洗法。

清洗方法

（一）RCA清洗：

RCA 由Werner Kern 于1965年在N.J.Princeton 的RCA 实验室首创, 并由此得名。RCA 清洗是一种典型的湿式化学清洗。RCA 清洗主要用于清除有机表面膜、粒子和金属沾污。

1、颗粒的清洗

硅片表面的颗粒去除主要用APM ( 也称为SC1) 清洗液(NH4OH + H2O2 + H2O) 来清洗。在APM 清洗液中,由于H2O2的作用,硅片表面有一层自然氧化膜(SiO2) , 呈亲水性, 硅片表面和粒子之间可用清洗液浸透, 硅片表面的自然氧化膜和硅被NH4OH 腐蚀,硅片表面的粒子便落入清洗液中。粒子的去除率与硅片表面的腐蚀量有关, 为去除粒子,必须进行一定量的腐蚀。在清洗液中, 由于硅片表面的电位为负, 与大部分粒子间都存在排斥力, 防止了粒子向硅片表面吸附。

表2常用的化学清洗溶液

2、表面金属的清洗

(1) HPM (SC22) 清洗 (2) DHF清洗

硅片表面的金属沾污有两种吸附和脱附机制: (1) 具有比硅的负电性高的金属如Cu ,Ag , Au , 从硅表面夺取电子在硅表面直接形成化学键。具有较高的氧化还原电位的溶液能从这些金属获得电子, 从而导致金属以离子化的形式溶解在溶液中, 使这种类型的金属从硅片表面移开。(2) 具有比硅的负电性低的金属, 如Fe , Ni ,Cr , Al , Ca , Na , K能很容易地在溶液中离子化并沉积在硅片表面的自然氧化膜或化学氧化膜上。这些金属在稀HF 溶液中能随自然氧化膜或化学氧化膜容易地除去。

3、有机物的清洗

硅片表面有机物的去除常用的清洗液是SPM。SPM 具有很高的氧化能力, 可将金属氧化后溶于溶液中, 并能把有机物氧化生成CO2 和水。SPM 清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属,但是当有机物沾污较重时会使有机物碳化而难以去除。经SPM 清洗后, 硅片表面会残留有硫化物,这些硫化物很难用去粒子水冲洗掉。

（二）气相干洗

气相干洗是在常压下使用HF 气体控制系统的湿度。先低速旋转片子, 再高速使片子干燥, HF 蒸气对由清洗引起的化学氧化膜的存在的工艺过程是主要的清洗方法。另一种方法是在负压下使HF 挥发成雾。低压对清洗作用控制良好,可挥发反应的副产品, 干片效果比常压下好。并且采用两次负压过程的挥发, 可用于清洗较深的结构图形, 如对沟槽的清洗。

RCA是一项标准工艺，通常只在晶圆裸片和硅上有薄氧化层时使用。也是一种解决问题的方法，其旨在定位问题根本原因并最终使问题得到解决。

一、典型的RCA清洗包括以下步骤：SPM去除有机物，它主要是以硫酸的强氧化性来破坏有机物中的碳氢键，通常在130°左右以4：1的比例浸泡待测样品。有机物也经常在氧化/缓冲的环境中被去除，典型的溶液是氨水、过氧化氢和水按1：1：5的体积比例混合的APM溶液，在70~80°的温度下。

它们的化学反应能力强，不但能去掉模版及衬底上沾染的有机化合物，还能溶解掉一些元素周期表中IB和IIB族的金属元素，并降低表面的粗糙度。而盐酸、过氧化氢和水以一定的比例混合而成的HPM溶液，在75~80°的环境中，可以将石英或硅片上的重碱离子及阳离子去除。

二、理念：解决问题的最好方法是修正或消除问题产生的根本原因，而不是仅仅消除问题带来的表面上显而易见的不良症状。

一般来说，我们希望通过分析问题的根本原因并进行改进，使问题复现的几率降到最低。但有时不可能做到彻底阻止问题的再次出现，而一旦问题真的再次发生了，又需要进行新一轮的分析与纠正。因此，RCA通常被认为是一个迭代的过程，并被视为持续改进的一个工具。

RCA是一个结构化的分析问题, 解决问题的工具。在石化维修领域, RCA的过程包括以下几个步骤：定义问题、分析问题、计划解决方案、实施解决方案、控制与追踪。

在定义问题的阶段， 我们要知道问题是什么，问题的风险分析，问题发生的背景，事件过程，采取了哪些紧急措施，这些紧急措施的风险，等等。

应用：分析问题的阶段常用到头脑风暴和鱼骨图等工具。首先要挑选出一个小组（3～6人），把在第一阶段掌握的信息完整，准确，客观的show给这个小组， 然后开始头脑风暴，把所有想到的可能原因都写下来，大家一起分析。

---