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半导体清洗工艺详解
一、工艺原理图示与说明
半导体清洗工艺的核心在于去除晶圆表面的各类污染物，同时保持其洁净度和电性能。以下是各清洗原理的简要说明：
物理清洗：利用机械力或压力去除晶圆表面的颗粒物。超声波清洗是其中的一种方法，通过超声波振动产生的空化效应，破坏颗粒与晶圆表面的结合力，从而达到清洗效果。
化学清洗：通过化学反应去除有机物和金属离子。特定的化学溶液（如丙酮、氨水/过氧化氢混合液、硝酸、盐酸/过氧化氢混合液等）与污染物反应，生成易溶于水的物质，随后通过冲洗去除。
等离子清洗：利用等离子体中的活性粒子与污染物反应，生成挥发性物质，从而达到清洗目的。这种方法能够去除晶圆表面的深层次污染物。
表面改性：通过化学或物理方法改变晶圆表面的性质，以提高后续工艺的效果。例如，使用氢氟酸去除氧化层，使晶圆表面恢复到原始状态。
二、工艺步骤图示与说明
半导体清洗工艺通常包括以下步骤：
预清洗：使用高纯度的去离子水初步去除晶圆表面的颗粒和松散污染物。随后利用超声波的空化效应进一步去除颗粒。
去除有机物：使用丙酮和氨水/过氧化氢混合液（SC-1）。
去除金属离子：使用硝酸和盐酸/过氧化氢混合液（SC-2）。
去除氧化物：使用氢氟酸。
终清洗：再次使用去离子水彻底冲洗，确保表面无残留的化学物质。然后使用臭氧水进一步氧化并去除残留的有机物和金属离子。
干燥：通过旋转甩干和氮气吹扫的方式，确保表面干燥，防止水痕留下。
三、所用原材料图示与说明
半导体清洗工艺中常用的原材料包括：
去离子水：用于预清洗和终清洗。
酸性溶液：如盐酸-过氧化氢混合液、氢氟酸等，用于去除金属离子和氧化物。
碱性溶液：如氨水-过氧化氢混合液，用于去除颗粒物和部分有机物。
溶剂：如丙酮、异丙醇等，用于去除油脂和其他有机物。
络合剂：如乙二胺四乙酸等，用于与金属离子形成稳定的络合物。
等离子气体：如氧气、氩气等，用于等离子清洗。
四、工艺设备图示与说明
半导体清洗工艺中常用的设备包括：
湿法清洗设备：如浸泡槽、超声波清洗槽、喷淋系统等。
干法清洗设备：如等离子清洗机。
自动化清洗系统：如单片清洗机和批量清洗机等，这些设备能够实现高效的自动化清洗。
符合标准的为后续的半导体制造工艺提供坚实的基础。。

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