文章重写后如下：
随着超大规模集成电路（VLSIs）集成度的提升，对高质量晶片的需求也日益增长。对于表面几乎无金属杂质、颗粒和有机物的晶片而言，更是如此。为了满足高清洁度晶片的生产需求，有必要通过实验研究和技术分析建立晶片表面清洁技术。本文详细探讨了金属和颗粒杂质在硅片表面的粘附机制，并提出了一系列的清洗方法。
介绍：
大规模集成电路（LSI）集成密度的增加，对硅片质量提出了更高要求。高质量的晶片必须拥有卓越的晶体精度、成形质量和表面质量。随着芯片尺寸的增大和制造成本的上升，300毫米晶片的实际应用成为了热议。这些晶片的表面需要极高的清洁度（见图1）。有机杂质以及传统杂质如金属和颗粒的质量标准已经开始制定。这些杂质可能来源于晶片制造设备、化学品、人员、洁净室材料、无尘服装和反应产物，经常沉积在晶片表面。它们可能导致互连故障和晶体缺陷，进而退化设备性能。硅晶片的表面清洁度不断提升。为了满足这些要求，需要理论分析研究发生在硅片表面上的现象，并根据这些理论分析进行工艺设计。本文重点探讨了金属和颗粒在晶片表面的粘附机制，并基于我们的理论研究介绍了新的清洗方法。
金属在硅片表面的吸附机制：
由于硅晶片表面上的铁会导致晶体缺陷并降低器件性能，因此应尽可能去除铁。Henley等人指出，随着设备尺寸的缩小，对金属污染的控制变得越来越严格。为了去除这些金属或控制它们在清洗溶液中的吸附，有必要了解它们在清洗溶液中的行为。金属在清洗溶液中的吸附主要有两种机制：一是化学吸收，如金属在碱性溶液中吸附到天然氧化物（SiO）上；另一种是酸性溶液中硅的电化学吸附。为了理解这些机制，我们进行了离子平衡分析和电化学分析。
离子平衡分析：
NH、OH-、HCO3-等混合物（APM）即“标准清洗溶液SC-1”，是一种广泛使用的碱性清洗溶液，具有出色的颗粒去除能力。如果清洗溶液中存在金属离子，它们会吸附在晶片表面。尤其是铁以极低的含量存在时，就可能降低电性能。SC-1清洗液中的金属吸附通常可以用金属氧化物生成焓或络合离子模型来解释，但之前很少进行定量讨论。我们根据化学平衡理论对此问题进行了分析。在SC-1清洗液中，通过过氧化氢形成自然氧化物（SiO2）和通过碱蚀刻SiO2同时进行。由于这种反应过程，整个晶片的厚度逐渐减小，但在晶圆片表面存在一层与时间无关的SiO。在这种情况下，如果蚀刻速率适中，并且金属吸附和解吸反应足够快，则在SiO和溶液之间会保持一定的金属离子吸附平衡。实际上，由于SC-1清洗溶液对二氧化硅的蚀刻速率较慢，而金属的吸附量在晶片浸没后迅速达到恒定值，因此可以认为这种平衡是成立的。给定温度下溶液中金属离子浓度与吸附量的关系称为“吸附等温线”。图2显示了相关实验结果。