书籍：《炬丰科技-半导体工艺》
文章：采用RCA-1进行硅蚀刻
编号：JFKJ-21-725
作者：炬丰科技
摘要
众所周知，在器件制造过程中反复使用的RCA标准清洁1会导致硅的蚀刻。在一些工艺流程中，当制造具有薄膜的器件时，例如在绝缘体上硅技术中，这种蚀刻可能是重要的。我们显示，当在二氧化硅上的裸露硅层上涂覆10分钟时，25-30埃的硅被改良版的SC1清洗剂(1:8:64重量份的NH4OH、H2O2和H2O)蚀刻掉。
介绍
制造业中使用了许多湿法化学清洗方案，其中最流行的是Kern在1965年开发的RCA标准清洗SC1。这种清洗的主要目的是从晶片表面去除颗粒和金属等杂质。RCA清洁旨在分两步完成。第一步，SC1清洁，它是氢氧化铵、氧化剂过氧化氢和水的含水混合物，混合比为1:1:5(80℃，10分钟)，已被用作颗粒去除清洁。在这个步骤中，硅发生氧化，随后氧化物溶解，这使得表面终止于大约6的化学氧化物。已经表明，为了良好的颗粒去除，有必要对表面进行轻微的蚀刻。SC2清洁是盐酸和相同氧化剂过氧化氢的混合物，用于去除表面的金属。
实验条件和结果
为了检查SC1清洗对薄膜厚度的影响，对具有非常薄的硅薄膜(20-30埃)的SOI晶片进行标准清洗，并在清洗之前和清洗之后1小时内在相同的位置测量厚度。由于该过程以去除稀氢氟酸中的化学氧化物结束，硅表面是疏水的，氢终止，因此在硅薄膜厚度测量过程中，自然氧化物将< 5。在图1中。最终的硅膜厚度被绘制为初始厚度的函数，并且很明显，对于硅含量小于25的位置，所有的硅都被去除了。对于较厚的薄膜，最终厚度与初始厚度呈线性关系。
在所有情况下，标准清洁后立即进行1.5分钟的15:1 H2O:氢氟酸冲洗，以去除表面的任何氧化物。在硅被SC1腐蚀掉的晶片位置，高频处理去除了大约250埃的二氧化硅，相当于167埃/分钟。几乎立即被SC1耗尽硅的区域损失高达300埃的二氧化硅，这表明二氧化硅被SC1蚀刻.对于25℃以上的初始硅膜，掩埋氧化物从不暴露于氟化氢，二氧化硅损失的阶跃函数从250下降到零，如图3所示。