Klassifizierung von Siliziumwafern

Körperliche Reinigung
Es gibt drei Methoden der körperlichen Reinigung. ① Bürsten oder Schrubben: Kann Partikelverunreinigungen und die meisten am Wafer haftenden Filme entfernen. ② Hochdruckreinigung: Flüssigkeit wird auf die Waferoberfläche gesprüht und der Düsendruck beträgt mehrere hundert Atmosphären. Die Hochdruckreinigung beruht auf der Sprühwirkung und der Wafer kann nicht leicht zerkratzt oder beschädigt werden. Allerdings entsteht beim Hochdrucksprühen statische Elektrizität, die durch Anpassen des Abstands und Winkels zwischen Düse und Wafer oder durch Zugabe von Antistatikmitteln vermieden werden kann. ③ Ultraschallreinigung: Ultraschallenergie wird in die Lösung übertragen und die Verunreinigung auf dem Wafer wird durch Kavitation weggespült. Allerdings ist es schwieriger, Partikel, die kleiner als 1 Mikrometer sind, von einem strukturierten Wafer zu entfernen. Durch Erhöhen der Frequenz auf das Ultrahochfrequenzband werden bessere Reinigungseffekte erzielt.
Chemische Reinigung
Bei der chemischen Reinigung werden unsichtbare Verunreinigungen von Atomen und Ionen entfernt. Es gibt viele Methoden, darunter Lösungsmittelextraktion, Beizen (Schwefelsäure, Salpetersäure, Königswasser, verschiedene gemischte Säuren usw.) und Plasmaverfahren. Unter anderem hat die Reinigungsmethode des Wasserstoffperoxidsystems eine gute Wirkung und eine geringere Umweltverschmutzung. Die allgemeine Methode besteht darin, den Siliziumwafer zunächst mit einer sauren Flüssigkeit mit einem Zusammensetzungsverhältnis von H2SO4:H2O2=5:1 oder 4:1 zu reinigen. Die stark oxidierende Eigenschaft der Reinigungslösung zersetzt und entfernt organische Stoffe; Nach dem Spülen mit Reinstwasser wird es anschließend mit einer alkalischen Reinigungslösung mit einem Zusammensetzungsverhältnis von H2O:H2O2:NH4OH=5:2:1 oder 5:1:1 oder 7:2:1 gereinigt. Durch die Oxidation von H2O2 und die Komplexierung von NH4OH bilden viele Metallionen stabile lösliche Komplexe und lösen sich in Wasser; Anschließend wird eine saure Reinigungslösung mit einem Zusammensetzungsverhältnis von H2O:H2O2:HCL=7:2:1 oder 5:2:1 verwendet. Durch die Oxidation von H2O2 und die Auflösung von Salzsäure sowie die Komplexierung von Chloridionen erzeugen viele Metalle wasserlösliche Komplexionen und erfüllen so den Zweck der Reinigung.
Die Analyse radioaktiver Traceratome und die Massenspektrometrieanalyse zeigen, dass die beste Wirkung bei der Reinigung von Siliziumwafern die Verwendung eines Wasserstoffperoxidsystems ist und alle verwendeten chemischen Reagenzien, H2O2, NH4OH und HCl, vollständig verflüchtigt werden können. Bei der Reinigung von Siliziumwafern mit H2SO4 und H2O2 verbleiben etwa 2×1010 Atome pro Quadratzentimeter Schwefelatome auf der Oberfläche des Siliziumwafers, die mit der letztgenannten sauren Reinigungslösung vollständig entfernt werden können. Die Verwendung des H2O2-Systems zur Reinigung von Siliziumwafern hinterlässt keine Rückstände, ist weniger schädlich und wirkt sich zudem positiv auf die Gesundheit der Arbeitnehmer und den Umweltschutz aus. Nach der Behandlung mit jeder Reinigungslösung bei der Reinigung von Siliziumwafern müssen diese gründlich mit Reinstwasser gespült werden.