半导体光刻工艺之去胶

经过刻蚀或者离子注入之后，已经不再需要光刻胶作为保护层，因此可以将光刻胶从硅片的表面除去，这一步骤简称为去胶。在集成电路工艺中，去胶的方法包括湿法去胶和干法去胶，在湿法去胶中又分为有机溶剂去胶和无机溶剂去胶。 使用有机溶剂去胶，主要是使光刻胶溶于有机溶剂中，从而达到去胶的目的。有机溶剂去胶中使用的溶剂主要有丙酮和芳香族的有机溶剂。无机熔液去胶的原理是利用光刻胶本身也是有机物的特点（主要由碳和氢等元素构成的化合物），通过使用一些无机溶剂（如硫酸和双氧水等），将光刻胶中的碳元素氧化称为二氧化碳，这样就可以把光刻胶 从硅片的表面除去。不过，由于无机熔液会腐蚀AL，因此去除AL上的光刻胶必须使用有机溶剂。 干法去胶则是利用等离子体将光刻胶去除。以使用氧等离子为例，硅片上的光刻胶通过在氧等离子体中发生化学反应，生成的气态的CO，CO2和H2O可以由真空系统抽走，相对于湿法去胶，干法去胶的效果更好，但是由于干法去胶存在反应残留物的玷污问题，因此干法去胶与湿法去胶经常搭配使用。

RCA cleaning 就是采用RCA方法来清洗的意思.

RCA是一种典型的、普遍使用的湿式化学清洗法,该清洗法主要包括以下几种清洗液：

（1）SPM：H2SO4 /H2O2 120～150℃ SPM具有很高的氧化能力,可将金属氧化后溶于清洗液中,并能把有机物氧化生成CO 2和H2O.用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有机沾污和部分金属,但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除.

（2）HF(DHF)：HF(DHF) 20～25℃ DHF可以去除硅片表面的自然氧化膜,因此,附着在自然氧化膜上的金属将被溶解到清洗液中,同时DHF抑制了氧化膜的形成.因此可以很容易地去除硅片表面的Al,Fe,Zn,Ni等金属,DHF也可以去除附着在自然氧化膜上的金属氢氧化物.用DHF清洗时,在自然氧化膜被腐蚀掉时,硅片表面的硅几乎不被腐蚀.

（3）APM (SC-1）：NH4OH/H2O2 /H2O 30～80℃ 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被清洗液浸透.由于硅片表面的自然氧化层与硅片表面的Si被NH 4OH腐蚀,因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中,从而达到去除粒子的目的.在 NH4OH腐蚀硅片表面的同时,H2O 2又在氧化硅片表面形成新的氧化膜.

（4）HPM (SC-2)：HCl/H2O2/H2 O 65～85℃ 用于去除硅片表面的钠、铁、镁等金属沾污.在室温下HPM就能除去Fe和Zn.

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.

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