最後更新:2026年10月8日清洗晶圓清洗中國大陸:DHF 清洗(稀氢氟酸清洗)

DHF 清洗(稀氫氟酸清洗)是什麼

Dilute HF Cleaning

DHF 清洗(稀氫氟酸清洗)是使用以超純水稀釋氫氟酸(HF)的清洗液,選擇性去除氧化矽(SiO₂)與自然氧化層的清洗製程,用來使矽表面成為潔淨的氫終端狀態。

目錄4 項
  1. 定義與原理
  2. 相關企業
  3. 相關用語
  4. 比較文章

定義與原理

DHF 清洗(Dilute HF Cleaning:稀氫氟酸清洗)是使用以超純水稀釋氫氟酸(HF)的清洗液(一般 HF 濃度為 0.1~1%),選擇性去除氧化矽層(SiO₂)或自然氧化層的清洗製程。在閘極氧化層形成前、磊晶成長前、接觸窗形成前等,為了使矽表面成為潔淨的氫終端狀態(H-Si 鍵),在半導體製造的各個環節都會使用。氧化矽層的蝕刻速率約為 1nm/秒(1% HF,室溫),是控制性高的清洗方法。

DHF 清洗的反應原理是以氫氟酸選擇性蝕刻 SiO₂(SiO₂ + 6HF → H₂SiF₆ + 2H₂O)。純矽(Si)對氫氟酸的蝕刻速率低,具有選擇性,因此可在不去除閘極氧化層的情況下,去除其上的自然氧化層與微粒。DHF 處理後的矽表面成為 Si-H 鍵(氫終端),形成可暫時抑制在空氣中自然氧化層再成長的「疏水性表面」。

DHF 清洗在 EUV 製程中的重要性日益提高。EUV 曝光所用的 Sn(錫)系電漿光源會造成 Sn 沉積附著於光罩與晶圓表面,去除 Sn 時會使用 DHF 的稀釋變化型。此外,EUV 後硬遮罩(TiN・Si 系)的選擇性去除也運用氫氟酸系清洗,結合 DHF 與 H₂O₂ 的 FPM(Fluoride Peroxide Mixture)清洗研究也在進行中。

DHF 清洗的安全管理特別重要。氫氟酸對皮膚與黏膜的滲透性高,即使濃度低,體內的氟離子也會與鈣結合,有引發低血鈣症與心跳停止的風險。晶圓廠必備的基礎設施包括 HF 專用排氣櫃、耐 HF 聚合物內襯管路、HF 氣體洩漏感測器與專用中和設備(石灰石漿料中和槽)。廢液處理方面,以 CaF₂ 汙泥形式回收後掩埋處置,或作為螢石再利用。

DHF 清洗市場在清洗設備與高純度氫氟酸兩方面都有穩定需求。超高純度氫氟酸(金屬雜質 10ppt 以下,相當於 SEMI Grade5)由 Stella Chemifa、森田化學、Honeywell、BASF、Solvay 供應,必須穩定供應給先進晶圓廠。設備方面,SCREEN、TEL、Lam Research(SPTS)的批次式與單晶圓式清洗設備都內建 DHF 處理功能,清洗製程的整合化與自動化正在推進。

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