晶圆清洗酸液和碱液哪个更常用？

在晶圆清洗工艺中，酸液和碱液的应用频率取决于清洗目标、工艺阶段及污染物类型。以下是综合分析：

基础应用场景对比

碱性溶液（如SC1）的核心作用：

去除有机物污染：分解光刻胶残留、油脂、指纹等（通过NH₄OH的皂化反应+H₂O₂氧化）。

抑制颗粒吸附：碱性环境使晶圆表面带负电，减少SiO₂等颗粒的静电吸附。

金属离子控制：溶解Fe、Al等金属氧化物，并氧化单质金属为可溶性离子。

酸性溶液（如SC2、HF）的核心作用79：

去除氧化层：氢氟酸（HF）可溶解SiO₂，形成可溶性六氟硅酸（H₂SiF₆），是栅极氧化层去除的关键试剂。

重金属清除：盐酸（HCl）络合Cu²⁺、Al³⁺等离子，防止其扩散至硅基底。

中和碱性残留：在碱洗后使用，避免NH₄⁺结晶或腐蚀后续工艺层。

工艺顺序与协同效应

标准流程“先碱后酸”：

碱洗优先：作为RCA清洗的第一步（SC1→SC2），高效分解有机物并活化表面，避免后续酸洗导致有机物碳化。

酸洗收尾：去除碱洗残留的氧化层及金属离子，确保表面无碱性残留。

不可逆风险：若颠倒顺序，酸性环境可能使未清除的有机物碳化，且碱洗高温会再生氧化层，增加清洗难度。

技术适用性差异

碱液的普适性优势：

覆盖80%以上的初始污染类型（有机物为主），适用于BEOL（后端制程）金属布线前的预处理。

酸液的专一性需求：

特定场景不可替代：如HF用于原生氧化层去除，SPM（硫酸+双氧水）处理碳化污染物。

在实际产线配置中，碱洗槽（SC1）数量通常多于酸洗单元，因其承担更广泛的基础清洁任务；而酸洗设备虽单价更高，但作为质量控制的关键屏障不可或缺。两者构成“预防-根治”的互补体系，共同保障纳米级洁净度要求。

审核编辑 黄宇