襯底清洗是半導體制造、LED外延生長等工藝中的關鍵步驟，其目的是去除襯底表面的污染物（如顆粒、有機物、金屬離子、氧化層等），確保后續薄膜沉積或器件加工的質量。以下是常見的襯底清洗方法及適用場景：

一、濕法化學清洗

RCA標準清洗（硅片常用）

SC-1（堿性清洗）：NH?OH + H?O? + H?O混合液，用于去除有機污染物和顆粒。

DHF（稀釋氫氟酸）：HF:H?O=1:50，去除自然氧化層及吸附的金屬離子。

SC-2（酸性清洗）：HCl + H?O? + H?O，進一步去除金屬污染并鈍化表面。

酸性/堿性溶液清洗

硫酸-雙氧水（SPM）：高溫下分解有機物和重金屬，適用于高清潔度要求的襯底。

鹽酸-雙氧水（HPM）：針對金屬污染，但需注意對金屬層的腐蝕性。

兆聲波清洗

高頻超聲波結合化學溶液，通過空化效應去除亞微米級顆粒，尤其適合圖案化晶圓或先進封裝結構。

二、物理清洗方法

刷洗（Scrubbing）

旋轉刷頭配合化學液機械摩擦，用于大尺寸襯底（如太陽能硅片、顯示面板玻璃）的預處理，需控制刷壓避免損傷表面。

氣相清洗（干法清洗）

等離子體清洗：利用氧氣或氬氣等離子體轟擊表面，去除光刻膠殘留或有機物，適用于MOCVD前的襯底活化。

真空蒸汽清洗：高溫水蒸氣溶解有機物后驟冷凝結帶走污染物，用于EUV掩模或光學鏡片的納米級清潔。

三、特殊襯底專用方案

化合物半導體（如GaAs、InP）

弱酸性溶液（如NH?OH + H?O?）替代氫氟酸，避免腐蝕易氧化材料；溴甲醇（Br-MeOH）用于有機污染清除。

金屬襯底（如Cu、Al）

稀硫酸/鹽酸去除氧化層，配合抑制劑防止過度溶解；電解清洗通過電化學反應剝離表面金屬離子。

玻璃基板（顯示面板用）

RCA類流程（SC-1去油→DHF輕蝕→SC-2去金屬）結合兆聲波與刷洗，實現高效顆粒清除。

襯底清洗需根據材料特性和污染類型選擇合適方法，通常采用“物理+化學”組合策略以提高清潔效率。例如，硅片以RCA為核心，輔以兆聲波或臭氧活化；化合物半導體則側重溫和試劑與等離子體協同處理。