水的冲洗

每一步湿法清洗的后面都跟着一点去离子水的冲洗。清水冲洗具有从表面上去除化学清洗液和终止氧化物的刻蚀反应的双重功效。冲洗可用几种不同的方法来实现。未来的焦点集聚在提高冲洗效果和减少水的用量上。1997年的NTRS声称，到2010年争取实现在尺寸为50纳米的器件上（水用量由目前的30 加仑/每平方英寸硅片减少到2加仑/每平方英寸硅片）。每平方英寸硅片的水用量由目前的30 加仑减少到2010年的2 加仑。

溢流式清洗器。自动的表面清洗并不是单独地将晶片浸泡在—池水中。完全的彻底的冲洗需要晶片表面有清洗的水不断地流过。其中一种方法叫溢流式清洗器。（图 5.29）它通常是嵌入清洗台面板内的一个池子。去离子水从盒子的底部进入从晶片周围流过，再经过一个闸门从排水系统排出。从下部的底盘进入冲洗器的一般氮气的气泡加强了流水的冲洗作用。由于氮气的气泡从水中从下向上通过，有助于晶片表面化学品和水的混合。这一类型称为气泡式。另一不同类型为平行式下流冲洗器。在这一设计中，水从冲洗池外部进入竖直向下流过晶片。（图 5.30）
由经验得出的法则是，充分的冲洗要以流速为每分钟等于冲洗池体积的五倍的流量（每分钟的水更换次数）持续冲洗至少5分钟（取决于晶片的直径）。如果冲洗池的体积为32，则流量应至少为15升/分钟。
冲洗的时间长短是由测量排出冲洗池的水的电阻率决定的。化学清洗液在冲洗的水中是带电的分子，它们的存在可由水的电阻率推知。如果进入冲洗池的水的电阻为18MΩ 的水平，那么在清洗池的出口处水的电阻为15到18兆欧时说明晶片已经清洗并冲淋干净。由于清水冲洗至关重要，所以通常至少要进行两种冲洗，而总共的冲洗时间要设定为由电阻率测量而确定的最小冲洗时间的2到5倍。通常在冲洗池出口处安装一个水电阻率测量表以不断地测量出口处水的电阻率，并在冲洗完成时给出信号。

喷洒式冲洗 。 流动的水通过稀释的机械原理将晶片表面水溶性的化学物质除去。最表层的化学物质溶解于水并被水流携带走。这种动作在一次一次不间断地进行。较快的水的流速可以更快地将化学物质溶解从而使冲洗速度提高。水的更换次数直接决定了冲洗的速度。这可以通过想象以一个非常快的水流速度在一个非常大的冲洗池中进行的冲洗来理解。从晶片表面去除掉的化学物质会均匀地分布在冲洗池中因此一部分也将仍然会附着在晶片表面。只有通过足够多的水流进和并携带着化学物质流出冲洗池，才可将化学物质最终从池中排出。
另一种冲淋速度较快的方法是利用水喷淋的方法。喷洒是通过来自它自身的动量的物理作用除去化学物质的。那些大量的小水滴冲击晶片表面，可以达到与更换率极高的冲洗相同的效力。除了更有效的冲洗效果与溢流式冲洗相比喷洒冲洗的用水量相当少。但当用电阻率监测器测量喷洒冲洗器中排出的水的电阻时，一个问题随之而来。被喷射的水捕捉到的空气中的二氧化碳相当于带电的颗粒，从而被电阻率测量器视为污染物，而其实它们并不是。

排放式冲洗。考虑到冲洗的有效性和水用量的节约，排放式冲洗无疑是一个引人注目的方法。系统的构成类似溢流式冲洗，但具有喷洒能力。晶片被放量到干的冲洗槽中即刻被去离子水喷淋。当喷淋进行时，冲洗槽被水迅速地充满。当水溢流至冲洗槽的顶端，其底部的一个活门swings 开启，将水顷刻间排入排放系统。这样的填满和排放的过程反复几次直至晶片被完全冲洗干净。
排放式冲洗的另一个好处是全部过程在一个槽中进行，节约设备和空间。它还是一个可以自动操作用系统，操作员只需将晶片放入槽中（这一操作也可自动实现）然后按下启动键。

超声波辅助进行的清洗和水冲洗。在化学品清洗池或水冲洗系统中的额外的超声波振动有助于并可加速湿法工艺的进行。使用超声波可以提高清洗效力从而允许较低的槽温。超声波是由清洗槽外部安装的变频器产生的能量波。通常使用两个波段。在20000—50000赫兹（1赫兹（Hz）=1周/秒）范围的叫超声波，在850千赫（KHz）范围的叫兆声波。40超声波是通过蒸气旋涡来辅助冲洗的。振动在液体中形成极微小的气泡而这些气泡快速地崩溃而产生极微小的擦洗的动作从而除去颗粒。这一现象称为气涡。兆声波的辅助作用是通过另外一种机理来实现的。依据流体力学，固体表面与液体之间有一个静止或缓慢移动的界面，例如晶片的表面。小的颗粒可被保持在这层界面中而不会接触化学清洗液。兆声波的能量可以消除这一界面，从而使颗粒得以清洗。另外，一种叫做声流的现象使得水或清洗液流过晶片的速度加快，从而提高清洗效率。41

旋转淋洗烘干机（SRDs）。 清水冲洗后，必须将晶片烘干。这并不是一个无关紧要的过程。任何保留在晶片表面的水（甚至是原子）都可能对以后的任何一步操作产生潜在的影响。目前所应用的有三种烘干技术（之间有所不同）。