随着科技的发展，在当前社会中，大规模集成电路、半导体器件等得到了越来越广泛的应用，对其可靠性、电能性等性能的要求也越来越高。因此，半导体单晶抛光片的表面洁净程度就显得更为重要。因此，在半导体单晶抛光片的清洗过程中，要想得到更为良好的抛光片质量，不能仅仅对抛光片表面的污染物进行清除。在实际清洗过程当中，除了抛光片表面的污垢以外，表面粗糙度、氧化膜厚度、表面化学态等都是应当关注的问题。

1半导体单晶抛光片的清洗

在当前的世界范围内，对于半导体单晶抛光片的清洗工艺来说，硅单晶抛光片的清洗工艺相对较为成熟，普遍采用的是美国无线电公司的RCA清洗法。而对于砷化镓、锗等半导体单晶抛光片来说，其清洗工艺仍然较为保密，相关的研究也不够成熟。因此，应当结合半导体单晶抛光片的清洗工艺实例进行分析，探寻清洗半导体材料抛光片的关键性技术，从而对硅、砷化镓、锗等半导体材料抛光片的清洗工艺和技术水平提高提供借鉴和参考。

在清洗半导体单晶抛光片的过程中，由于半导体材料的性质、数量、氧化物种类等方面的不同，也存在着一定的差异。例如，在硅单晶抛光片的清洗工艺中，先用稀氟氢酸进行清洗，然后再用氢氧化铵和双氧水的混合液进行清洗，最后用盐酸和双氧水的混合溶液进行清洗[1]。在砷化镓抛光片清洗工艺中，先使用氢氧化钾溶液进行清洗，然后进行紫外光照射和臭氧清洗，最后采用酸性活性剂进行清洗。在锗单晶抛光片的清洗工艺中，先用浓硫酸进行清洗，然后在稀硫酸中清洗，最后用氢氧化铵和双氧水的混合液进行清洗。

2半导体单晶抛光片的清洗工艺

2.1硅抛光片的清洗

在硅抛光片完成抛光处理后，在其表面具有较强的断裂键力场，容易对抛光环境中的污染物进行吸附。在硅抛光片的表面，容易沉积颗粒、有机物、自然氧化膜、湿气分子、金属等污染物。一些有机物会对硅片表面进行覆盖，从而阻碍氧化膜污染物的清除。因此在清洗工艺中，应当先将有机污染物去除，然后将氧化层溶解，最后去除金属、颗粒等其它污染物，并且对表面进行钝化处理。

在稀氟氢酸清洗中，能够出去硅片表面的氧化膜，因此，自然氧化膜上的镍、锌、铁、铝等金属也能够轻易去除。在双氧水的租用下，硅片表面会不断形成新的氧化膜，然后不断被腐蚀。在这一过程中，能够出去硅片表面的大部分金属离子。在经过稀氟氢酸清洗之后，硅片中的氢离子能够结合硅片表面的断裂键。因此，在硅片最外段，硅的终端基本上都是氢。在氢氧化铵和双氧水混合溶液清洗中，能够使硅片表面的氧化膜产生亲水性，从而去除硅片表面的颗粒污染物。在盐酸和双氧水混合溶液中，能够将硅片表面的铝、镁、铁、钠等金属污染物去除。经过以上三个步骤的清洗之后，能够有效的去除抛光片表面的金属、颗粒、有机物等污染物[2]。不过，由于在盐酸和双氧水混合液清洗后，抛光片表面会呈疏水性，因此需要进行兆声波清洗，从而确保抛光片的清洁。

2.2砷化镓抛光片的清洗

砷化镓在完成抛光之后，其表面会生成一层自然氧化膜，其主要成分包括五氧化二砷、三氧化二砷、三氧化二镓等物质。镓的化学性质比砷更加活泼，具有更快的氧化速度，因此表面氧化膜中镓的含量往往会较高。因此，为了满足1：1的砷原子和镓原子比例，在清洗过程中，应当尽量平衡三氧化二砷和三氧化二镓的含量，从而是砷化镓抛光片的表面质量得以提升。

在清洗工艺中，先利用氢氧化钾溶液将抛光片表面富含镓的自然氧化层去除，此处应当采用浓度较低的氢氧化钾溶液，以避免五氧化二砷和三氧化二砷的反应，确保抛光片表面不会受到损伤。同时，在碱性环境当中，砷化镓抛光片会形成亲水性的表面，能够更加有效的去除抛光片表面的颗粒。去除自然氧化膜之后，应当及时促进稳定氧化膜的形成[3]。在紫外光的照射下，臭氧进行清洗，在形成稳定氧化膜的同时，还能够将抛光片表面的有机污染物清除。在短时间内形成的氧化膜当中，基本上能够保持砷和镓的一致性。在经过紫外光和臭氧的清洗后，由于抛光片表面清洁情况发生改变，因此需要用酸性表面活性剂或兆声波清洗工艺进行清洗，从而去除抛光片表面的其它污染物。其中，兆声波清洗主要是利用高能、的声波来提高溶液的运动速度，从而利用快速的溶液流体将不断的对抛光片表面进行冲击，这样，抛光片表面的颗粒等污染物就会脱离抛光片进入到溶液当中，进而实现去除抛光片表面污染物的目的。

2.3锗抛光片的清洗

锗元素在被氧化之后，会生成二氧化锗和氧化锗两种物质。因此在反应过程中，首先生成氧化锗，然后一定条件下继续被氧化生成二氧化锗。二氧化锗具有金红石和α-石英两种结构，前者不溶于水，后者可溶于水。氧化锗在600~650℃之间就能够大量的挥发，而二氧化锗的挥发温度更高，能够达到1150~1200℃。因此，在抛光片抛光结束后，表面会残留氧化锗和金红石结构的二氧化锗。为了确保锗片能够更好的生长砷化镓，应当对锗片表面生成的二氧化锗进行严格的控制。

在锗抛光片的清洗工艺当中，先使用浓硫酸进行清洗，去除其中的金属污染物，使之形成能够溶解的硫酸盐。同时，浓硫酸还能够去除锗片中的有机物，使其分解位水和二氧化碳。此外，浓硫酸还能够去除锗片上的氧化物。此后利用稀硫酸对抛光片表面的浓度进行稀释，便于后续表面浓硫酸的去除。最后一个步骤，使用氢氧化铵和双氧水的混合溶液进行清洗。双氧水会在锗抛光片形成自然氧化膜，然后氢氧化铵会将这层氧化膜腐蚀，并且同时除去锗片表面的颗粒，以及锗片表面残留的浓硫酸，从而完成锗抛光片的清洗。由于在锗抛光片的表面上，不应当存在二氧化锗，因此，在这该清洗过程当中，应当将腐蚀液的温度尽量降低，从而减缓二氧化锗的生成速度。这样，就能够有效的降低锗抛光片表面中二氧化锗的含量，从而提高锗抛光片的质量。

3结论

半导体单晶抛光片是当前社会中一种重要的材料，对于大规模集成电路和半导体器件的发展和应用有着直接的影响。其中，抛光片表面的清洁度是一项重要的参数，能够极大的影响抛光片的质量和效果。因此，对于不同材料的半导体单晶抛光片，应当采取相应的清洗工艺进行处理，以确保抛光片表面的清洁度满足实际的使用需求。