晶圓再生清洗是半導(dǎo)體制造過(guò)程中至關(guān)重要的環(huán)節(jié)，其目的是去除表面污染物以確保后續(xù)工藝的準(zhǔn)確性和器件性能。以下是常見的晶圓再生清洗方法及其技術(shù)特點(diǎn)：

濕法清洗（主流方案）

RCA清洗法

SC-1（APM）：使用氨水、過(guò)氧化氫和水的混合液，主要去除有機(jī)污染物及細(xì)顆粒，并在表面形成薄氧化硅層35；典型配比為NH?OH:H?O?:H?O = 1:4:20，溫度約80°C。

SC-2（HPM）：采用鹽酸、過(guò)氧化氫和水的混合溶液，針對(duì)金屬離子污染進(jìn)行清洗，留下鈍化層防止二次污染35；常用配比為HCl:H?O?:H?O = 1:1:6，溫度控制在85℃左右。

吡拉尼亞清洗法（Piranha Etch Clean）：通過(guò)硫酸與過(guò)氧化氫的強(qiáng)氧化性混合溶液（典型比例3:1或4:1）高效分解頑固有機(jī)物和光刻膠殘留，適用于高精度要求的工藝步驟3。需嚴(yán)格控制溫度以避免損傷晶圓。

氫氟酸基清洗

稀氫氟酸（DHF）：用于去除自然氧化層，配比通常為HF:H?O = 1:50，常溫操作；

緩沖氫氟酸（BHF）：含NH?F的緩沖體系可更溫和地剝離氧化膜，減少對(duì)基底材料的腐蝕風(fēng)險(xiǎn)。

超聲波/兆聲波清洗：利用高頻聲波在液體中產(chǎn)生空化效應(yīng)，破壞顆粒與晶圓表面的結(jié)合力。其中兆聲波因更高頻率能處理亞微米級(jí)顆粒且不損傷表面，尤其適合制程。

干法清洗

等離子清洗：通過(guò)等離子體中的活性粒子與污染物反應(yīng)實(shí)現(xiàn)去污，無(wú)需化學(xué)溶劑，適用于保持表面完整性的場(chǎng)景。常用于去除結(jié)構(gòu)復(fù)雜的二氧化硅層，但對(duì)污染物類型選擇性較強(qiáng)。

臭氧清洗（Ozone Cleaning）：基于臭氧的強(qiáng)氧化性分解有機(jī)物為二氧化碳和水，環(huán)保且無(wú)化學(xué)殘留。逐漸替代傳統(tǒng)溶劑型清洗，成為新興趨勢(shì)。

輔助工藝與設(shè)備

預(yù)清洗階段：先以去離子水（DI Water）初步?jīng)_洗大顆粒雜質(zhì)，再結(jié)合超聲波松動(dòng)附著物，為后續(xù)深度清洗做準(zhǔn)備。

終清洗與干燥

去離子水漂洗：清除殘留化學(xué)品；

臭氧水強(qiáng)化處理：進(jìn)一步氧化微量有機(jī)物；

旋轉(zhuǎn)甩干+氮?dú)獯祾撸焊咚匐x心脫水后用惰性氣體確保表面干燥，避免水痕再污染。

自動(dòng)化系統(tǒng)應(yīng)用：現(xiàn)代產(chǎn)線多采用單片式清洗設(shè)備替代傳統(tǒng)批量處理，提升均勻性和良率控制能力，尤其適配大尺寸晶圓及高復(fù)雜度工藝需求5。

實(shí)際生產(chǎn)中通常根據(jù)污染物類型組合多種方法，例如先用物理手段松動(dòng)顆粒，再通過(guò)化學(xué)反應(yīng)溶解特定物質(zhì)，最后用高純度介質(zhì)保障潔凈度。隨著制程節(jié)點(diǎn)向納米級(jí)演進(jìn)，清洗技術(shù)正朝更高精度、更低環(huán)境影響的方向發(fā)展。