氧化层的去除

在空气中或有氧存在的加热的化学品清洗池中均可产生氧化反应。通常在清洗池中生成的氧化物，尽管很薄(10~20nm)，但其厚度足以阻止晶圆表面在以后的工艺过程中发生正常的化学反应。这一薄层氧化物隔离了晶圆表面与导电的金属层之间的接触。

有氧化物的硅片表面具有吸性，而没有氧化物的硅片表面具有憎水性。氢氟之间的接触。酸是去除氧化物的首选酸。在初始氧化之前，当晶圆表面只有硅时，将其放入盛有氢氟酸 (49%)的池中清洗，以去除氧化物。

在以后的工艺中，当晶圆表面覆盖着之前生成的氧化物时，用水和氢氟酸的混合溶液可将圆形的孔隙中的薄氧化层去除。这些溶液的强度从 100:1 到 10:(HO:HF)变化。强度的选择取决于晶圆上氧化物的多少，因为水和氢氟酸的溶液既可将晶圆上孔中的氧化物刻蚀掉，又可将表面其余部分的氧化物去除。既要保证将孔中的氧化物去除，同时又不会过分地刻蚀其他的氧化层，就要选择一定的强度。典型的稀释溶液是 1:50 到 1:100。

如何处理硅片表面的化学物质一直以来是清洗工艺所面临的挑战。一般地，栅氧化前的清洗用稀释的氢氟酸溶液，并将其作为最后一步化学品的清洗。这叫做HF 结尾。HF 结尾的表面是憎水性的，同时对低量的金属污染是钟化的。然而，憎水性的表面不容易被烘干，经常残留水印。另一个问题是增强了颗粒的附着，而且还会使电镀层脱离表面。

多年来，RCA 的配方经久不衰，至今仍是大多数炉前清洗的基本清洗工艺。随着工业清洗的需求，化学品的纯度也在不断地进行改进。根据不同的应用，SC-1 和 SC-2 前后顺序也可颠倒。如果晶圆表面不允许有氧化物在，则需加入氢氟酸清洗这一步。它可以放在 SC-1和 SC-2之前进行，或者在者之间，或者在 RCA 清洗之后。

晶圆表面金属离子的去除曾是一个问题。这些离子存在于化学品中，并且不溶于大多数的清洗和刻蚀液中。通过加入一种整合剂，如乙烯基二胺乙酸，使其与这些离子结合，从而阻止它们再次沉积到晶圆上。在最初的清洗配方的基础上，曾有过多种改进和变化。SC一1 稀释液的比例为1:1:50 (而不是 1:1:5)，SC-2 的稀释液的比例为 1:1:60 (而不是 1:1:6)这些溶液被证明具有与比它们更浓的溶液配方同样的清洗效果。稀释液减少了化学品的使用和处理而具有成本优势。

RCA 湿法清洗取得成功的一个重要原因是超纯水和化学品的可用性。新的清洗方法，如现场化学品生成，比以前提供了更高级别的纯度，产生了更有效的清洗效应。RCA 清洗生成大量的化学蒸气，为防止化学蒸气进入净化间，增加了净化间排放系统的负载。溶液的另一个问题是它具有随时间推移改变溶液组分的效应。