1.什么是磷硅玻璃(PSG)
在扩散过程中发生如下反应:
4PCL3+3O2→2P2O5+6CL2↑
POCl3分解产生的P2O5淀积在硅片表面, P2O5与Si反应生成SiO2和磷原子:
2P2O2+5Si→5SiO2+4P↓
这样就在硅片表面形成一层含有磷元素的SiO2,称之为磷硅玻璃。
2.磷硅玻璃的祛除:
氢氟酸是无色透明的液体,具有较弱的酸性、易挥发性和很强的腐蚀性。但氢氟酸具有一个很重要的特性是它能够溶解二氧化硅,因此不能装在玻璃瓶中。
在半导体生产清洗和腐蚀工艺中,主要就利用氢氟酸的这一特性来除去硅片表面的二氧化硅层。
氢氟酸能够溶解二氧化硅是因为氢氟酸能与二氧化硅作用生成易挥发的四氟化硅气体。
SiO2 + 4HF → SiF4 ↑+ 2H2O
若氢氟酸过量,反应生成的四氟化硅会进一步与氢氟酸反应生成可溶性的络和物六氟硅酸。
SiF4 +2HF → H2[SiF6]
总反应式为:
SiO2 + 6HF → H2[SiF6] + 2H2O
3.工艺:
清洗液配置→装片→开机→投片清洗→烘干
4.注意事项:
在配制氢氟酸溶液时,要穿好防护服,戴好防护手套和防毒面具。
不得用手直接接触硅片和承载盒。
当硅片在1号槽氢氟酸溶液中时,不得打开设备照明,防止硅片被染色。
硅片在两个槽中的停留时间不得超过设定时间,防止硅片被氧化。
5.基本问题处理:
若有水痕,应先检查热水槽的温度是否合适(一般水温要超过60℃),再检查各水槽停留时间,最后考虑适当的加大HF的用量。
水槽的停留时间不能过长,防止水的溶氧使硅片表面再次氧化。