A limpeza das lâminas de silício é fundamental num processo de microfabricação. Para garantir uma limpeza eficaz, com a menor quantidade possível de impurezas, segue-se um processo padrão que consiste na seguinte seqüência de etapas:

• Solução de H₂SO₄/H₂O₂, 4:1 a 80°C: esta solução tem o nome usual de "piranha", e é utilizada para remover principalmente quantidades de gordura presentes na superfície das lâminas de silício;
• HF/H₂O, 1:10: a remoção de SiO₂ na superfície do silício se dá nesta etapa de limpeza;
• NH₄OH/H₂O₂/H₂O, 1:1:5, a 70°C: nesta etapa, removemos a gordura e também alguns metais que possam estar na superfície da lâmina;
• HCl/H₂O₂/H₂O, 1:1:5, a 70°C: esta solução é usada especificamente para a remoção de metais na superfície do silício.

        Abaixo apresentamos maiores detalhes sobre a limpeza realizada.

1. Material utilizado

• 3 béquers de vidro pyrex ⁽¹⁾
• 1 béquer de polipropileno
• 1 "hot plate"
• 1 barqueta de quartzo
• 1 pinça de aço inoxidável
• 1 pinça de polipropileno
• 1 litro de Ácido Sulfúrico (H₂SO₄)
• 1 litro de Ácido Fluorídrico (HF)
• 1 litro de Hidróxido de Amônia (NH₄OH)
• 1 litro de Ácido Clorídrico (HCl)
• 1 litro de Peróxido de Hidrogênio (H₂O₂)
• Toda água utilizada deverá ser deionizada de 18Mohm e todos os produtos químicos utilizados são de grau eletrônico.

Limpeza dos béquers

Antes de iniciar a limpeza das lâminas verificar se os recipientes e materiais que serão manipulados estejam limpos. Caso não estejam limpos, lavar os béquers, pinças e barquetas com detergente apropriado, ou deixar a vidraria de molho em uma solução de água régia (HCl + HNO₃ 3:1). Enxágüe em água DI (deionizada).

Em seguida, mas antes da limpeza das lâminas, submeta toda a vidraria ao procedimento abaixo.

Fazer uma solução de:

Enxaguar o béquer com água .

Verificar visualmente se o béquer está realmente limpo ( as gotas de água devem escorrer das paredes do vidro ).

2. Procedimento para limpeza das lâminas de Silício

2.1 Retirada do óxido nativo

Em um béquer de polipropileno preparar a seguinte solução (o volume da solução deverá ser suficiente para cobrir a lâmina dentro do béquer):

HF + H₂ O 1:10

• Mergulhar a lâmina na solução acima com a pinça de polipropileno durante 30 segundos
• Repetir a operação anterior até que a lâmina aparente estar seca (a lâmina não pode reter gotas da solução de ácido fluorídrico em sua superfície)
• Enxágüe em água por 3 minutos.
• Após o uso da solução de ácido fluorídrico, esta deve ser armazenada em frasco plástico, etiquetado com data e conteúdo.

3. Em béquers separados prepare as soluções de: 

• Aqueça as soluções à 75° C no "hot plate".
• Mergulhe a lâmina por 10 minutos na solução (I).
• Enxágüe em água corrente por 3 minutos e deixe mais 3 minutos dentro do béquer com água .
• Mergulhe então a lâmina por 30 segundos na solução (II).
• Enxágüe em água corrente por 3 minutos e depois deixe as lâminas por mais 3 minutos dentro do béquer com água.
• Finalmente, mergulhe a lâmina por 10 minutos na solução (III).
• Enxágüe novamente em água corrente por 3 minutos e depois deixe as lâminas por mais 3 minutos dentro do béquer com água.
• Mergulhe então a lâmina por 10 minutos na solução (IV).
• Enxágüe novamente em água corrente por 3 minutos e depois deixe as lâminas por mais 3 minutos dentro do béquer com água.
• Seque as lâminas com Nitrogênio (N₂).
• Coloque as lâminas na caixa para transportá-las.
• Não exponha as lâminas limpas ao ambiente do laboratório

 _{IMPORTANTE: NEUTRALIZAR TODA SOLUÇÃO ANTES DE DESCARTAR NA PIA. UTILIZAR AVENTAL E LUVAS DURANTE QUALQUER MANIPULAÇÃO DE PRODUTOS QUÍMICOS.} 

Para preparar 200 ml das soluções abaixo:

(I) H₂SO₄ + H₂O₂ 4 :1

160 ml + 40 ml

(II) HF + H₂ O 1:10

18 ml + 182 ml

(III) NH₄OH + H₂O₂ + H₂ O 1:1:5

30 ml + 30 ml + 150 ml

(IV) HCl + H₂ O₂ + H₂ O 1:1:5

30 ml + 30 ml + 150 ml