比較最後更新 2026年10月8日

SC1(APM)與SC2(HPM)的差異

1960年代由美國RCA公司開發的RCA清洗,至今仍是半導體清洗的基本。其核心的SC1與SC2,名稱只差一個編號,看起來很相似,但藥液性質與去除的汙染幾乎是相反的關係。以下整理這2種清洗的差異,以及為何要組合使用。

Verdict結論

SC1與SC2是構成RCA清洗的2種藥液清洗。SC1(APM)是氨水・雙氧水・超純水的混合液,一邊輕微溶解矽表面,一邊去除微粒與有機物。SC2(HPM)是鹽酸・雙氧水・超純水的混合液,溶解並去除鹼金屬與鐵等金屬汙染。由於在鹼性的SC1中金屬容易附著於表面,因此依照先進行此清洗、之後再以酸性SC2去除金屬的順序組合使用。

主要差異

SC1(APM)與SC2(HPM)依比較項目比較
比較項目SC1(APM)SC2(HPM)
組成NH₄OH+H₂O₂+H₂O(氨水+雙氧水)HCl+H₂O₂+H₂O(鹽酸+雙氧水)
傳統混合比1:1:51:1:6
藥液性質鹼性酸性
處理溫度參考約70~80℃約70~80℃
主要去除對象微粒、有機物鹼金屬、鐵・鎳等金屬
對矽的作用輕微蝕刻,並形成化學氧化層幾乎不溶解矽
副作用金屬容易附著、表面容易變粗糙不易去除微粒

SC1是「浮起後脫離」的清洗

在SC1中,過氧化氫使矽表面氧化,氨再一點一點溶解這層氧化膜。如此反覆、極輕微地削去表面,使附著於表面的微粒從底下被掀起。此外,在鹼性溶液中,微粒與晶圓表面都帶負電而互相排斥,因此一旦脫離的微粒就不易再附著。有機物也會被過氧化氫的氧化作用分解。另一方面,氨濃度過高會使表面變粗糙,因此近年多使用大幅稀釋的稀釋SC1。

SC2是「溶解後沖走」的清洗

SC2是酸性溶液,可將附著於表面的鈉、鉀等鹼金屬,以及鐵・鎳・鋅等金屬,以氯化物的形式溶解去除。在SC1這類鹼性溶液中,鐵或鋁等金屬反而容易附著於表面,因此在SC1之後進行SC2,就能去除這些金屬。SC2幾乎不溶解矽,去除微粒的能力也弱,因此與SC1分工合作。

清洗順序與近年的變化

典型流程是:以硫酸與過氧化氫的SPM去除有機物與光阻殘留,以DHF去除氧化膜,以SC1去除微粒,再以SC2去除金屬。各步驟之間會穿插超純水沖洗。近年為了減少藥液與超純水的用量,大幅稀釋藥液、降低溫度,並搭配臭氧水、機能水或兆音波(megasonic)的方法日益普及,以單晶圓式清洗設備每次處理1片的情形也越來越多。

常見問題

SC1與SC2應該先做哪一個?
一般先進行SC1,再進行SC2。鹼性的SC1能有效去除微粒與有機物,但金屬容易附著於表面,因此之後再以酸性的SC2溶解去除金屬。兩者之間會穿插超純水沖洗。
APM與HPM是什麼?
APM是Ammonia-Peroxide Mixture(氨水+雙氧水),指SC1的藥液;HPM是Hydrochloric acid-Peroxide Mixture(鹽酸+雙氧水),指SC2的藥液。兩者都是RCA清洗的組成要素,與SC1・SC2幾乎同義使用。

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