深圳大学集成电路半导体制造期末论文.docx

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深圳大学集成电路半导体制造期末论文

深圳大学期末考试特殊考试方式

电子科学与技术学院

集成电路工艺原理

期末成绩考核报告

姓名：

学号：

深圳大学考试答题纸

（以论文、报告等形式考核专用）

二○一四～二○一五学年度第一学期

课程编号

1600730001

课程名称

集成电路工艺原理

主讲教师

评分

学号

姓名

专业年级

教师评语：

要求

本报告（作业）必须是完全独立完成，没有抄袭或节选选本课程其他同学的作业，如果确认是抄袭（抄袭和被抄袭）都要承担最终成绩为F的结果。

完成时间：

2015，1，9，17:

00之前

请详细解答以下每道问题！

（回答时请每道题之间留有空隙、题之间清晰分开、每题标明题号；字迹工整、最好打印；图可以手画，但是，必须用规、具，线条清晰规范；坚决杜绝！

纸面脏、乱、草）

1）在离子注入工艺中,有一道工艺是”沟道器件轻掺杂源（漏）区”,其目的是减小电场峰值和热电子效应!

请详尽解释其原理。

【10分】

答：

1.1轻掺杂漏区（LDD）定义：

注入用于定义MOS晶体管的源漏区（见图17.35）。

这种区域通常被称为源漏扩展区。

注入使LDD杂质位于栅下紧贴沟道区边缘，为源漏区提供杂质浓度梯度。

LDD在沟道边缘的界面区域产生复杂的横向和纵向杂质剖面。

nMOS和pMOS的LDD注入需用两次不同的光刻和注入。

在源漏区浅结形成的同时MOSFET的栅也被注入。

1.2减小电场峰值的原理：

LDD结构用栅作为掩膜中低剂量注入形成（n-或p--注入），随后是大剂量的源漏注入（n+或p+注入）。

源漏注入用栅氧化物侧墙作为掩膜（见图17.35）。

如果没有形成LDD，在正常的晶体管工作时会在结和沟道区之间形成高电场。

电子在从源区向漏区移动的过程中（对n沟道器件）将受此高电场加速成为高能电子，它碰撞产生电子-空穴对（称为热载流子或热电子）30。

热电子从电场获得能量，造成电性能上的问题，如被栅氧化层陷阱捕获，影响器件的阈值电压控制。

1.3减小热电子效应原理：

LDD在高浓度源漏区（1020到1021个原子每立方厘米）和低浓度沟道区（1016到1017个原子每立方厘米）间形成渐变的横向浓度梯度31.LDD降低的杂质浓度减少了结和沟道区间的电场。

这项技术把结中最大电场位置与沟道中的最大电流路径分离，以防产生热载流子。

2）在电极形成工艺中,用到金属Ti,请详尽说明金属Ti的相关工艺,以及金属Ti在相关电极结构中的作用。

【10分】

答：

2.1金属Ti的相关工艺：

2.1.1制备电极：

（1）热分解法

热分解法通常是将金属的盐类化合物溶于有机溶剂或者水溶液中，将溶液涂覆在钛基体上，通过加热使溶剂挥发，然后再高温烧结使盐类分解、氧化，得到氧化物涂层。

涂覆的方法包括喷涂、滚涂或刷涂等。

喷涂和滚涂机械化程度高，适用于工业化大生产，劳动环境好，制得涂层比较均匀，但涂液浪费量比较大。

刷涂一般适用于小规模生产，该法需要设备简单，涂液损失少，但是劳动强度大，劳动环境差，而且制得的涂层往往不够均匀。

采用热分解法，通过控制涂层配方容易制得多组分且性能优良的氧化物电极[2,3]。

（2）溶胶-凝胶法

溶胶-凝胶法是根据胶体化学原理制备涂层的一种新兴方法，可以制得超细晶粒的电极涂层，使电极表面的比表面积大大提高[4,5]。

采用该法制备钛电极的大致过程是，将金属的有机化合物（例如金属醇盐）或无机化合物分散在溶剂中，通过水解反应生成活性单体，活性单体聚合生成溶胶，将溶胶涂覆在钛基体上，溶胶膜经过干燥得到凝胶膜，然后在一定的温度下烧结即可制得涂层。

相对于传统的热分解法，该法制备的电极涂层均匀、晶粒更细、几乎无裂纹，近年来备受关注。

（3）电沉积法

电沉积法制备涂层钛电极，一般是以不溶性电极作阳极，经过预处理的金属钛作阴极，在含有相应金属离子的溶液中电解，金属离子沉积在金属钛阴极上，经过干燥，再高温烧结即制得涂层钛电极。

该法制得的镀层通常比较均匀致密。

该法的缺点是工序复杂，而且不容易制成均匀的大面积电极。

（4）溅射法

溅射法制备的膜层致密，与基体结合力强。

但该法需要使用特殊的设备，制备工艺比较复杂，而且母液浪费比较多，不适合工业化大规模生产。

（5）其它方法

Kim等采用物理气相沉积法（PVD）制备了IrO2涂层钛电极。

该方法制备的涂层表面均匀平滑，电阻率约是刷涂热氧化法制备电极的1/3-1/4。

Yao等采用化学气相沉积法（CVD）制备了Ti/SnO2电极。

在0.5mol•L-1 H2SO4介质中测得电极的析氧电位为2.5V（vs NHE），而其它方法制备的钛基锡锑电极的析氧电位通常为1.9-2.3V（vs NHE）。

Pelegrino等采用激光烧结的方法制备了钌钛涂层钛电极，该方法制备电极仅需要30min，远远小于热分解法等需要的3-10h。

该法制得电极的析氧、析氯性能与常规方法制得电极的性能基本一致。

G.Foti等采用电磁感应快速加热烧结的方法制备了IrO2涂层电极，加热过程仅需1s。

制得的涂层表面成分主要是Ir的氧化物和Ir的氢氧化物，而没有TiO2出现。

这可能是由于快速的加热创造出局部的还原性气氛，导致氧气来不及向内部扩散，因此避免了基体被氧化。

Huang等采用水热法制备了纳米尺度的Ti/SnO2-Sb电极，在0.1mol•L-1 H2SO4介质中测得电极的析氧电位高达3.0V（vs SCE）。

2.1.2电化学还原TiO2制备金属钛的工艺：

采用熔盐电解法，在900 熔盐CaCl2中以烧结TiO2为阴极，石墨棒为阳极制备出金属钛。

2.2金属Ti在相关电极结构中的作用：

2.2.1原理

钛金属在CMOS制作过程的接触形成工艺中可以使硅和随后淀积的导电材料更加紧密地结合起来。

钛的电阻很低，同时能够与硅发生充分反应。

当温度大于700 时，钛个硅发生反应生成钛的硅化物。

钛和二氧化硅不发生反应，因此这两种物质不会发生化学的键合或者物理聚合。

因此钛能够轻易的从二氧化硅表面除去，而不需要额外掩膜。

钛的硅化物在所有有源硅的表面保留了下来。

2.2.2作用

（1）金属钛淀积：

一薄阻挡层金属钛衬垫于局部互连沟道的底部和侧壁上。

这一层钛充当了钨与二氧化硅间的粘合剂。

（2）氮化钛淀积：

氮化钛立即淀积于钛金属层的表面充当金属钨的扩散阻挡层。

（3）金属淀积钛阻挡层：

在薄膜区利用物理气相淀积设备在整个硅片表面淀积一薄层钛。

钛衬垫于通孔的底部及侧壁上。

钛充当了将钨限制在通孔中的粘合剂。

（4）淀积氮化钛：

在钛的上表面淀积一薄层氮化钛。

在下一步淀积中，氮化钛充当了钨的扩散阻挡层。

（5）金属钛阻挡层淀积：

钛是淀积于整个硅片上的第一层金属。

它提供了钨塞和下一层金属铝之间的良好键合。

同样它与层间介质材料的结合也非常紧密，提高了金属叠加结构的稳定性。

（6）溶性阳极和不溶性阳极

可溶性阳极在电解过程中起补充金属离子和导电的作用，不溶阳极只起导电作用。

最早的不溶性阳极是石墨和铅系阳极上世纪70年代钛阳极作为新技术开始应用在电解和电镀行业。

目前不溶性阳极可分为两大类：

析氯阳极和析氧阳极。

析氯阳极主要用于氯化物电解液体系，电镀过程中阳极有氯气释放出来，因此称为析氯阳极;析氧阳极主要用于硫酸盐、硝酸盐、氢氰酸盐等电解液体系，电镀过程中阳极有氧气释放出来，因此称为析氧阳极。

铅合金阳极析氧阳极，钛阳极根据其表面催化涂层不同分别具有析氧、析氯功能或二者功效兼有。

（7）氯碱工业用钛阳极

与石墨电极相比，隔膜法生产烧碱，石墨阳极的工作电压为8A/DM2涂层阳极可成倍增加，达17A/DM2。

这样在同样的电解环境下产品可成倍提高，而且所生产品的质量高，氯气纯度高。

（8）电镀用钛阳极

电镀用不溶性阳极是在钛基体（网状、板状、带状、管状等）上涂覆具有高电化学催化性能的贵金属氧化物涂层，涂层中含有高稳定性的阀金属氧化物。

新型不溶性钛阳极具有高电化学催化能，析氧过电位比铅合金不溶性阳极低约0.5V，节能显著,稳定性高,不污染镀液,重量轻，易于更换。

新型不溶性钛阳极的析氧过电位也比镀铂不溶性阳极低，但是寿命却提高1倍以上。

广泛用于各种电镀中作为阳极或者辅助阳极使用，可以替代常规的铅基合金阳极,在相同的条件下,可以降低槽电压，节约电能消耗;不溶性钛阳极在电镀过程中具有良好的稳定性（化学、电化学），使用寿命长。

此阳极广泛用于镀镍镀金、镀铬、镀锌、镀铜等电镀有色金属行业.

（9）铅及铅合金阳极

铅合金阳极属于析氧阳极，析氧反应的电解液为硫酸和硫酸盐，主要用于电解冶金。

这种阳极存在电解过程中几何尺寸会有所变化的缺陷。

，在电解过程中，铅阳极基体首先转化成硫酸铅，然后再转化为氧化铅。

硫酸铅是一个中间层，它是绝缘体，起着化学阻挡层的作用，可以在硫酸环境中保护内层的铅基体。

氧化铅在外层是实际意义上的电极，上面发生析氧反应，氧化铅的析氧电位很高，并且随着电流密度的增加迅速上升，铅合金阳极的这种特征是由它外层物质氧化铅的固有特点—氧化铅是电的不良导体所决定的。

此外，在电解过程中，氧化铅阳极结构的电化学性能不断衰减，其内部应力的产生导致氧化物一层层脱落，另外，过氧化铅的生成也导致氧化物不断溶解，作为中间层的硫酸铅再次被转化为氧化铅，成为新的外层氧化物电催化活性物质，内层的铅基体又被氧化，形成新的硫酸铅中间保护层。

因此，在电解过程中，铅及其合金元素不断溶解到电解液里并沉淀造成溶液污染（溶液中化学沉淀）和阴极产物的污染（阴极表面的污染物电沉积，电解到铜的纯度不能很好的得到保证）。

（10）涂层钛阳极

涂层钛阳极,习惯称为DSA（DimensionallyStableAnode尺寸稳定阳极）,又称DSE（DimensionallyStableElectrode）,是20世纪60年代末发展起来的一种新型不溶性阳极材料。

DSA涂层钛阳极主要应用在电化学和电冶金两大部门。

DSA涂层钛阳极应用的领域有:

氯碱工业、氯酸盐生产、次氯酸盐生产、高氯酸盐生产、过硫酸盐电解、电解有机合成、电解提取有色金属、电解银催化剂的生产、电解法制造铜箔、电解氧化法回收汞、水电解、二氧化氯的制取、医院污水处理、电镀厂含氰废水处理、生活用水和食品用具的消毒、发电厂冷却循环水的处理、毛纺厂染整废水的处理,工业用水的处理、电解法制取酸碱离子水,铜板镀锌、镀铑、镀钯、镀金、镀铅、电渗析法淡化海水、电渗析法制取四甲基氢氧化铵、熔融盐电解、电池生产、阴极保护、生产负极箔、铝箔的阳极氧化等。

应用广泛涉及化工、冶金、水处理、环保、电镀、电解有机合成及其它领域。

3）在超大规模集成电路刻蚀工艺中,会出现侧壁的横向钻刻现象,如何在工艺中改善此现象。

【10分】

答：

3.1解决方法：

（1）通过干法等离子体刻蚀来实现各向异性刻蚀，尽量避免使用湿法各向同性化学腐蚀，如图16.4：

对于亚微米尺寸的图形来说，希望刻蚀剖面是各向异性的，即刻蚀只在垂直于硅片表面的方向进行（见图16.5），只有很少的横向刻蚀。

这种垂直的侧壁使得在芯片上可制作高密度的刻蚀图形。

各向异性刻蚀对于小线宽图形亚微米器件的制作来说非常关键。

先进集成电路应用应用上通常需要88到89度垂直度的侧壁。

（2）在刻蚀图形的侧壁上形成抗腐蚀模从而防止横向刻蚀：

聚合物的形成有时是有意的，如图16.10，这样做能形成高的各向异性图形，因为聚合物能阻挡对侧壁的刻蚀，增强刻蚀的方向性，从而实现对图形关键尺寸的良好控制。

这些聚合物是在刻蚀过程中由光刻胶中的碳转化而来并与可是气体如C2F4，和刻蚀生成物结合在一起形成的。

能否形成侧壁聚合物取决于所使用的刻蚀气体类型。

这些侧壁聚合物很复杂，包括刻蚀剂和反应的生成物，例如，铝，阻挡层的钛，氧化物以及其他无机材料。

聚合物链有很强的难以氧化和去除的碳氟键。

（3）采用物理和化学混合作用机理进行刻蚀：

其中离子轰击改善化学刻蚀作用。

刻蚀剖面可以通过调节等离子体条件和气体组分从各向同性向各向异性改变。

这种物理和化学混合作用机理刻蚀能获得好的线宽控制并有不错的选择比，因此在大多数干法刻蚀工艺中被采用。

表16.3总结了化学作用，物理作用和化学/物理结合作用刻蚀中的不同刻蚀参数。

（4）另外，还可以采用一些刻蚀设备实现各向异性刻蚀：

如平行板式，平面三极，离子铣，反应离子刻蚀（RIE），电子回旋加速振荡（ECR），分布式ECR，感应耦合等离子体（ICP），双等离子体源，雌增强反应离子刻蚀（MERIE）。

4）对比说明正性光刻胶和负性光刻胶在曝光过程中各自的优缺点。

【10分】

答：

4.1正性光刻胶：

曝光时软化，变得可溶，显影后与原先的掩膜版图形一样。

4.1.2优点：

在光刻胶的未曝光区域不受显影液的影响，因为光刻胶最初就不溶解，并保持这种性质。

这样在光刻过程中转移到光刻胶上的极细线条的图形会保持线宽和形状，产生良好的线宽分辨率，有更好的粘附性。

正胶具有好的分辨率的原因之一是对比度高。

正胶可以更好地分辨掩膜板的亮区和暗区，在光刻胶上产生陡直的转移图形。

正胶具有良好的对比特性，由于光刻胶侧墙陡直使其产生更好的线宽分辨率（见图13.21）。

4.1.3缺点：

同种厚度的正负胶，在对于抗湿法和腐蚀性方面负胶更胜一筹，正胶难以企及。

4.2负性光刻胶：

曝光后硬化变得不能溶解。

在显影后，图像与原来的掩膜板图形相反。

4.2.1优点：

曝光速度快（使得硅片的总处理能力更高），对硅片的粘附性也好。

4.2.2缺点：

就是在显影时曝光区域由溶剂引起的泡胀。

这种泡胀使硅片表面的光刻胶图形变形，对于具有微米和亚微米关键尺寸的极细小图形来说是不能接受的。

另一缺点是曝光是光刻胶可与氮气反应从而抑制其交联。

5）请尽可能详细阐述一般在集成电路工艺中有几种沾污，以及每种沾污对Si集成电路器件特性的影响和相应的洗净工艺技术。

【15分】

答：

5.1沾污类型：

有五类：

颗粒，金属杂质，有机物沾污，自然氧化层和静电释放（ESD）

5.1.1颗粒

（1）阐述：

颗粒是能黏附在硅片表面的小物体。

悬浮在空气中传播的颗粒被称为浮质（aerosol）。

从鹅卵石到原子的各种颗粒的相对分布如图6.2所示。

（2）问题：

在硅片的制造过程中，颗粒能引起电路开路或短路。

它们能在相邻导体间引起短路。

颗粒还可以是后续各节讨论的其他类型沾污的来源。

5.1.2金属杂质

（1）阐述：

危害半导体工艺的典型金属杂质是碱金属，它们在普通化学品和工艺中都很常见。

这些金属在所有用于硅片加工的材料中都要严格控制（见表6.1）碱金属来自周期表中的IA族，是极端活泼的元素，因为它们容易失去一个价电子成为阳离子，与非金属的阴离子形成离子化合物。

（2）问题：

金属杂质导致了半导体制造种器件成品率减少，包括氧化物-多晶硅栅结构中的结构性缺陷。

额外的问题包括pn结上泄漏电流的增加以及少数载流子寿命的减少。

MIC沾污能迁移到栅结构中的氧化硅界面，改变开启晶体管所需的阈值电压（见图6.5）。

由于它们的性质活泼，金属离子可以在电学测试和运输很久以后沿着器件移动，引起器件在使用期间失效。

半导体制造的一个主要目标是减少与金属杂质和MIC的接触。

5.1.3有机物杂质

（1）阐述：

有机物沾污是指那些包含碳的物质，几乎总是同碳自身及氢结合在一起，有时也和其他元素结合在一起。

有机物沾污的一些来源包括细菌，润滑剂，蒸汽，清洁剂，溶剂和潮气等。

现在用于硅片加工的设备使用不需要润滑剂的组件来设计，例如，无油润油泵和轴承等。

（2）问题：

在特定工艺条件下，微量有机物沾污能降低栅氧化层材料的致密性。

工艺过程中有机材料给半导体表面带来的另一个问题是表面的清洗不彻底，这种情况使得如金属杂质之类的沾污在清洗之后仍完整保留在硅片表面。

5.1.4自然氧化层

（1）阐述：

如果曝露在室温下的空气或含溶解氧的去离子水中，硅片的表面将被氧化。

这一薄氧化层称为自然氧化层。

硅片最初的自然氧化层生长始于潮湿。

当硅片表面曝露在空气中时，一秒钟就有几十层水分子吸附在硅片上并渗透到硅表面，这引起硅表面甚至在室温下就发生氧化。

天然氧化层的厚度随曝露时间的增长而增加。

（2）问题：

自然氧化层将妨碍其他工艺步骤，如硅片上单晶薄膜生长和超薄栅氧化层的生长。

自然氧化层亚包含了某些金属杂质，它们可以向硅中移动并形成电学缺陷。

另一个问题在于金属导体的接触区，接触使的互连线与半导体器件的源区及漏区保持电学连接。

如果有自然氧化层存在，将增加接触电阻，减少甚至可能阻止电流通过（见图6.6）

5.1.5静电释放

（1）阐述：

静电释放（ESD）也是一种形式的沾污，因为它是静电荷从一个物体到另一个物体未经控制地转移，可能损坏芯片。

ESD产生两种不同静电势的材料接触或摩擦。

带过剩负电荷的原子被相邻的带正电荷的原子吸引。

这种由吸引产生电流泄放电流可以高达几万伏。

（2）问题：

尽管ESD发生时转移的静电总量通常很小（纳库伦级别），然而放电的能量积累在硅片的很小的一块区域内。

发生在几个纳秒内的静电释放能产生超过1A的峰值电流，可以蒸发金属导体连线和穿透氧化层。

放电可以称为栅氧化层击穿的诱因。

ESD带来的另一个重大问题在于，一旦硅片表面有了电荷积累，它产生的电场就能吸引带电颗粒或极化并吸引中性颗粒到硅片表面（见图6.7）。

电视屏幕能吸引灰尘就是一个例子。

此外，颗粒越小，静电对他的吸引作用就越明显。

随着器件的关键尺寸的缩小，ESD对更小颗粒的吸引变得重要起来，能产生致命缺陷。

为减少颗粒沾污，硅片放电必须得到控制。

5.2相应的清洗技术:

湿法清洗（占统治地位的硅片表面清洗方法）和干法清洗

湿法清洗归纳：

以下为对于不同沾污总的技术归纳：

5.2.1颗粒:

piranha（SPM），SC-1（APM）清洗，兆声清洗，刷洗器和低温喷雾清洗

5.2.1.1Piranha配料：

piranha清洗的另一个常用名是Caros清洗。

Piranha是一种强效的清洗溶液，它联合使用硫酸和过氧化氢去除硅片表面的有机物和金属杂质。

Piranha在工艺的不同步骤中使用，有时在SC-1和SC-2清洗步骤之前。

通常的清洗方法是把硅片浸入125度的piranha中19分钟，紧接着用去离子水彻底清洗。

Caro酸是piranha的变种，他通过混合380份浓缩硫酸，17份30%过氧化氢和一份超纯水制备而成。

5.2.1.2SC-1（APM）清洗：

⑴ 目的：

主要是去除颗粒沾污（粒子）也能去除部分金属杂质。

⑵ 去除颗粒及有机物的原理：

硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜（约6nm呈亲水性），该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入清洗液内。

由于H2O2的氧化作用，硅片表面的有机物会被分解成CO2和H2O而被除去。

并且氢氧根也在硅片表面和颗粒上积累负电荷。

表面负电荷的好处防止颗粒的重新淀积。

5.2.1.3结合SC-1用的最为广泛的：

兆声清洗

兆声波清洗技术：

兆声波清洗不但保存了超声波清洗的优点，而且克服了它的不足。

兆声波清洗的机理是由高能（850kHz）频振效应并结合化学清洗剂的化学反应对硅片进行清洗的。

在清洗时，由换能器发出波长为1．5μm频率为0．8兆赫的高能声波。

溶液分子在这种声波的推动下作加速运动，最大瞬时速度可达到30cm／s。

因此形成不了超声波清洗那样的气泡，而只能以高速的流体波连续冲击晶片表面，使硅片表面附着的污染物和细小颗粒被强制除去并进入到清洗液中。

兆声波清洗抛光片可去掉晶片表面上小于0．2μm的粒子，起到超声波起不到的作用。

这种方法能同时起到机械擦片和化学清洗两种方法的作用。

目前兆声波清洗方法已成为抛光片清洗的一种有效方法。

5.2.1.4刷洗器：

硅片刷洗是去除硅片表面颗粒的一个有效方法。

刷洗能去除直径1微米或更小的颗粒。

早期的硅片刷用尼龙制成，由于刚性的尼龙和高压水喷射的协同作用会损伤硅片表面，当前的刷子用聚乙烯醇制成，这是一种柔软的，可压缩的像海绵一样的材料。

见图6.30.PVA刷子能有效去除颗粒而不致损伤硅片。

刷洗器可以用双面模式实现，与室温的无毒化学剂和去离子水一起使用，向硅片上喷射液体和刷洗同时进行。

5.2.1.5低温喷雾清洗：

充分冷却气体（氩）直至形成固体冰粒，喷射到硅片表面去除颗粒沾污。

当氩氮混合物流进一个喷嘴阵列时，氩的冷却通过真空室内的膨胀冷却（降低气压）完成，氮用来稀释氩并且控制固体氩粒子的直径。

研究表明，低温喷雾清洗比湿洗清洗更高级，但并不广泛使用。

5.2.2有机物沾污：

SC-1（APM）清洗（已阐述），喷雾清洗，等离子体基干法清洗

5.2.2.1喷雾清洗

旋转喷淋法（见图6.29）是指利用机械方法将硅片以较高的速度旋转起来，在旋转过程中通过不断向硅片表面喷液体（高纯去离子水或其它清洗液）而达到清除硅片目的的一种方法。

该方法利用所喷液体的溶解（或化学反应）作用来溶解硅片表面的沾污，同时利用高速旋转的离心作用，使溶有杂质的液体及时脱离硅片表面，这样硅片表面的液体总保持非常高的纯度。

同时由于所喷液体与旋转的硅片有较高的相对速度，所以会产生较大的冲击力达到清除吸附杂质的目的。

5.2.2.2等离子体基干法清洗

等离体体基干法清洗必须考虑作为湿法清洗的主要替代。

现在，干等离子体技术中，气体和等离子体能量用来产生化学反应，达到去除沾污的目的。

5.2.3金属杂质：

用SC-2（HPM）,piranha，DHF洗净，等离子体基干法清洗（已阐述）和蛰合剂

5.2.3.1SC-2（HPM）清洗：

⑴原理：

清洗液中的金属附着现象在碱性清洗液中易发生，在酸性溶液中不易发生，并具有较强的去除晶片表面金属的能力，但经SC-1洗后虽能去除Cu等金属，而晶片表面形成的自然氧化膜的附着（特别是Al）问题还未解决。

硅片表面经SC-2液洗后，表面Si大部分以O键为终端结构，形成一层自然氧化膜，呈亲水性。

由于晶片表面的SiO2和Si不能被腐蚀，因此不能达到去除粒子的效果。

⑵相关化学反应方程式:

SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，它具有极强的氧化性和络合性，能与氧以前的金属作用生成盐随去离子水冲洗而被去除。

被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除。

5.2.3.2DHF洗净：

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。

5.2.3.3蛰合剂

蛰合剂用来结合并用来去除金属离子。

加入清洗剂中，就能减少溶液中金属的再淀积。

它通过改变这类金属的氧化还原势以达此目的。

一个例子是向SC-1的氢氧化铵中加入蛰合剂，作为隔离金属与粘附在硅片表面的化学杂质的手段。

5.2.4自然氧化层：

用DHF和BHF洗净技术

5.2.4.1DHF前面已阐述。

5.2.4.2BHF:

缓冲氢氟酸

5.2.5静电释放：

多数静电释放（ESD）可以通过合理运用设备和规程得到控制。

主要的三种方法有：

静电消耗性的净化间材料，ESD接地和空气电离

5.2.5.1静电消耗性的净化间材料

净化间材料，如手推车，过滤片，设备等，必须是静电消耗性的。

这个术语意味着这种