一. 硅片的化學清洗工藝原理
　　硅片經(jīng)過不同工序加工后，其表面已受到嚴重沾污，一般講硅片表面沾污大致可分在三類：
　　A. 有機雜質(zhì)沾污： 可通過有機試劑的溶解作用，結合超聲波清洗技術來
去除。
　　B. 顆粒沾污：運用物理的方法可采機械擦洗或超聲波清洗技術來去除粒徑 ≥ 0.4 μm顆粒，利用兆聲波可去除 ≥ 0.2 μm顆粒。
　　C. 金屬離子沾污：必須采用化學的方法才能清洗其沾污，硅片表面金屬雜質(zhì)沾污有兩大類：
　　a. 一類是沾污離子或原子通過吸附分散附著在硅片表面。
　　b. 另一類是帶正電的金屬離子得到電子后面附著（尤如“電鍍”）到硅片表面。
硅拋光片的化學清洗目的就在于要去除這種沾污，一般可按下述辦法進行清洗去除沾污。
　　a. 使用強氧化劑使“電鍍”附著到硅表面的金屬離子、氧化成金屬，溶解在清洗液中或吸附在硅片表面。
　　b. 用無害的小直徑強正離子（如H+）來替代吸附在硅片表面的金
屬離子，使之溶解于清洗液中。
　　c. 用大量去離水進行超聲波清洗，以排除溶液中的金屬離子。
　　自1970年美國RCA實驗室提出的浸泡式RCA化學清洗工藝得到了廣泛應用，1978年RCA實驗室又推出兆聲清洗工藝，近幾年來以RCA清洗理論為基礎的各種清洗技術不斷被開發(fā)出來，例如 ：
⑴ 美國FSI公司推出離心噴淋式化學清洗技術。
⑵ 美國原CFM公司推出的Full-Flow systems封閉式溢流型清洗技術。
⑶ 美國VERTEQ公司推出的介于浸泡與封閉式之間的化學清洗技術（例Goldfinger Mach2清洗系統(tǒng)）。
⑷ 美國SSEC公司的雙面檫洗技術（例M3304 DSS清洗系統(tǒng)）。
⑸ 日本提出無藥液的電介離子水清洗技術（用電介超純離子水清洗）使拋光片表面潔凈技術達到了新的水平。
⑹ 以HF / O3為基礎的硅片化學清洗技術。
　　目前常用H2O2作強氧化劑，選用HCL作為H+的來源用于清除金屬離子。
　　SC-1是H2O2和NH4OH的堿性溶液，通過H2O2的強氧化和NH4OH的溶解作用，使有機物沾污變成水溶性化合物，隨去離子水的沖洗而被排除。
　　由于溶液具有強氧化性和絡合性，能氧化Cr、Cu、Zn、Ag、Ni、Co、Ca、Fe、Mg等使其變成高價離子，然后進一步與堿作用，生成可溶性絡合物而隨去離子水的沖洗而被去除。
　　為此用SC-1液清洗拋光片既能去除有機沾污，亦能去除某些金屬沾污。
　　SC-2是H2O2和HCL的酸性溶液，它具有極強的氧化性和絡合性，能與氧以前的金屬作用生成鹽隨去離子水沖洗而被去除。被氧化的金屬離子與CL-作用生成的可溶性絡合物亦隨去離子水沖洗而被去除。
　　在使用SC-1液時結合使用兆聲波來清洗可獲得更好的效果。

二. RCA清洗技術
　　傳統(tǒng)的RCA清洗技術：所用清洗裝置大多是多槽浸泡式清洗系統(tǒng)
　　清洗工序： SC-1 → DHF → SC-2

　　1. SC-1清洗去除顆粒：
⑴ 目的：主要是去除顆粒沾污（粒子）也能去除部分金屬雜質(zhì)。
⑵ 去除顆粒的原理：
　　硅片表面由于H2O2氧化作用生成氧化膜（約6nm呈親水性），該氧化膜又被NH4OH腐蝕，腐蝕后立即又發(fā)生氧化，氧化和腐蝕反復進行，因此附著在硅片表面的顆粒也隨腐蝕層而落入清洗液內(nèi)。
① 自然氧化膜約0.6nm厚，其與NH4OH、H2O2濃度及清洗液溫
度無關。
② SiO2的腐蝕速度，隨NH4OH的濃度升高而加快，其與H2O2的濃度無關。
③ Si的腐蝕速度，隨NH4OH的濃度升高而快，當?shù)竭_某一濃度后為一定值，H2O2濃度越高這一值越小。
④ NH4OH促進腐蝕，H2O2阻礙腐蝕。
⑤ 若H2O2的濃度一定，NH4OH濃度越低，顆粒去除率也越低，如果同時降低H2O2濃度,可抑制顆粒的去除率的下降。
⑥ 隨著清洗洗液溫度升高，顆粒去除率也提高，在一定溫度下可達最大值。
⑦ 顆粒去除率與硅片表面腐蝕量有關，為確保顆粒的去除要有一 定量以上的腐蝕。
⑧ 超聲波清洗時，由于空洞現(xiàn)象，只能去除 ≥ 0.4 μm 顆粒。兆聲清洗時，由于0.8Mhz的加速度作用，能去除 ≥ 0.2 μm 顆粒，即使液溫下降到40℃也能得到與80℃超聲清洗去除顆粒的效果，而且又可避免超聲洗晶片產(chǎn)生損傷。
⑨ 在清洗液中，硅表面為負電位，有些顆粒也為負電位，由于兩者的電的排斥力作用，可防止粒子向晶片表面吸附，但也有部分粒子表面是正電位，由于兩者電的吸引力作用，粒子易向晶片表面吸附。
　　⑶. 去除金屬雜質(zhì)的原理：
① 由于硅表面的氧化和腐蝕作用，硅片表面的金屬雜質(zhì)，將隨腐蝕層而進入清洗液中，并隨去離子水的沖洗而被排除。
② 由于清洗液中存在氧化膜或清洗時發(fā)生氧化反應，生成氧化物的自由能的絕對值大的金屬容易附著在氧化膜上如：Al、Fe、Zn等便易附著在自然氧化膜上。而Ni、Cu則不易附著。
③ Fe、Zn、Ni、Cu的氫氧化物在高PH值清洗液中是不可溶的，有時會附著在自然氧化膜上。
④ 實驗結果：
a. 據(jù)報道如表面Fe濃度分別是1011、1012、1013 原子/cm2三種硅片放在SC-1液中清洗后，三種硅片F(xiàn)e濃度均變成1010 原子/cm2。若放進被Fe污染的SC-1清洗液中清洗后，結果濃度均變成1013/cm2。
b. 用Fe濃度為1ppb的SC-1液，不斷變化