芯耀
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SPM清洗液（硫酸-過(guò)氧化氫混合物，H?SO?/H?O?）是半導(dǎo)體制造中常用的強(qiáng)氧化性清洗液，主要用于去除晶圓表面的有機(jī)物、金屬污染和氧化物。以下是其配制方法及關(guān)鍵注意事項(xiàng)：
一、SPM清洗液配方
基礎(chǔ)成分
濃硫酸（H?SO?）：98%濃度，提供強(qiáng)酸性和脫水性，促進(jìn)氧化反應(yīng)。
過(guò)氧化氫（H?O?）：30%濃度，作為氧化劑，分解有機(jī)物并氧化金屬雜質(zhì)。
去離子水（DI Water）：用于稀釋，調(diào)節(jié)溶液濃度和反應(yīng)活性。
典型配比
體積比：H?SO? : H?O? : DI Water = 1 : 0.5 : 5（可根據(jù)工藝需求微調(diào)）
示例：
100 mL濃硫酸 + 50 mL過(guò)氧化氫 + 500 mL去離子水（總體積約650 mL）。
二、配制步驟
準(zhǔn)備工作
穿戴防護(hù)裝備（耐酸手套、護(hù)目鏡、防護(hù)服），確保通風(fēng)柜開(kāi)啟。
使用耐腐蝕容器（如聚四氟乙烯或聚丙烯材質(zhì)）。
混合順序
第一步：將去離子水加入容器中（先加水可緩沖后續(xù)放熱反應(yīng)）。
第二步：緩慢加入濃硫酸，邊攪拌邊降溫（濃硫酸稀釋會(huì)釋放大量熱量，需控制溫度<40℃）。
第三步：最后加入過(guò)氧化氫，輕輕攪拌均勻（避免劇烈反應(yīng)導(dǎo)致泡沫溢出）。
注意事項(xiàng)
不可反向操作：嚴(yán)禁將水直接倒入濃硫酸中，否則可能引起飛濺！
溫度控制：混合過(guò)程中需持續(xù)冷卻（如冰水?。乐垢邷貙?dǎo)致H?O?分解。
現(xiàn)配現(xiàn)用：SPM清洗液易失效，建議配制后2小時(shí)內(nèi)使用。
三、關(guān)鍵工藝參數(shù)
溫度：
清洗溫度通常為80~120℃，通過(guò)加熱盤(pán)或恒溫水浴維持。
高溫可加速氧化反應(yīng)，但需避免過(guò)燙導(dǎo)致晶圓損傷。
時(shí)間：
清洗時(shí)間一般為5~30分鐘，具體取決于污染物類型和晶圓表面狀況。
攪拌方式：
采用超聲波清洗或機(jī)械攪拌（如磁力攪拌），增強(qiáng)清洗均勻性。
四、安全與環(huán)保措施
廢液處理
SPM廢液需分類收集，通過(guò)中和反應(yīng)（如加入NaOH調(diào)節(jié)pH至中性）后排放。
避免直接接觸皮膚或吸入揮發(fā)氣體（硫酸霧和氧氣氣泡）。
存儲(chǔ)要求
未混合的濃硫酸和過(guò)氧化氫需分開(kāi)存放，避免陽(yáng)光直射和高溫環(huán)境。
五、應(yīng)用場(chǎng)景
清洗對(duì)象：
去除光刻膠殘留、有機(jī)污染物（如油污）、金屬離子（如Cu、Fe）及原生氧化物（如SiO?）。
適用于硅片、玻璃基板、半導(dǎo)體器件等清洗。
工藝位置：
通常在RCA清洗流程中作為第一步（SC-1清洗），后續(xù)可能搭配SC-2（NH?OH/H?O?）或DHF（稀氫氟酸）清洗。
六、替代方案
若需降低腐蝕性或環(huán)保壓力，可考慮以下替代方案：
稀釋型SPM：增加去離子水比例（如H?SO?:H?O?:DI Water=1:0.5:10），但清洗效率下降。
臭氧水（O?）清洗：利用臭氧的強(qiáng)氧化性替代H?O?，更環(huán)保但設(shè)備成本較高。
SPM清洗液的配制需嚴(yán)格遵循“酸→水→氧化劑”的順序，控制溫度和配比以平衡清洗效率與安全性。在半導(dǎo)體制造中，其強(qiáng)氧化性可有效清除頑固污染物，但需配套完善的廢液處理和安全防護(hù)措施。
