專(zhuān)利名稱(chēng)：一種硅片清洗工藝的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種改進(jìn)后硅片清洗工藝，具體地說(shuō)采用多步DHF/H2A溶液對(duì)硅片進(jìn)行清洗。通過(guò)該清洗工藝，能有效地提高顆粒去除效率，降低表面的微粗糙度水平，提高產(chǎn)品合格率。
背景技術(shù)：
目前用于集成電路制造的硅拋光片大都采用拉晶、切片、倒角、磨片(包括磨削和研磨)、腐蝕、拋光、清洗等工藝流程。其中清洗為整個(gè)加工工藝中的最后一步，故而清洗效果的好壞將直接反映到客戶處。目前在硅片制造過(guò)程中廣泛采用的清洗方法為標(biāo)準(zhǔn)RCA清洗法及改進(jìn)的RCA 清洗法，該清洗法中使用的化學(xué)試劑主要有SPM(H2S04/H202)、DHF、APM(NH40H/H202/H20)、 HPM(HC1/H202/H20)等。SPM的主要作用是利用H2SO4的強(qiáng)氧化性去除硅片表面的有機(jī)沾污。 DHF用于去除硅片表面的氧化膜，鈍化硅片表面，同時(shí)可以有效地去除硅片表面的Al、Fe、 Zn、Ni等到金屬沾污及金屬氫化物；但隨著氧化膜溶解到清洗液中，一部分Cu等貴金屬氧化還原電位比氫高)，會(huì)附著在硅片表面。APM可以非常有效地去除硅片表面的無(wú)機(jī)顆粒、 有機(jī)沉淀及部分金屬沾污，去除的主要機(jī)理為APM中的H2O2可以氧化硅片表面，與此同時(shí) NH4OH可以將氧化膜腐蝕掉，氧化和腐蝕反復(fù)進(jìn)行，因此附著在硅片表面的顆粒也隨腐蝕層而落入到清洗液中；由于清洗液中存在氧化膜或清洗時(shí)發(fā)生氧化反應(yīng)，生成氧化物的自由能的絕對(duì)值大的金屬容易附著在氧化膜上，進(jìn)而帶來(lái)金屬沾污。HPM是H202、HC1和水的混合的酸性溶液，它具有極強(qiáng)的氧化性和絡(luò)合性，能與氧化前的金屬作用生成鹽，然后隨去離子水沖洗而被去除，被氧化的金屬離子與CL-作用生成的可溶性絡(luò)合物亦隨去離子水沖洗而被去除，故主要用于去除硅片表面的金屬沾污；由于晶片表面的SiA和Si不能被腐蝕，因此不能達(dá)到去除粒子的效果，反而會(huì)帶來(lái)顆粒沾污。在堿性NH4OH溶液中，硅片表面和顆粒的表面勢(shì)為負(fù)，有利于顆粒的去除，但堿性 NH4OH溶液對(duì)硅片進(jìn)行強(qiáng)烈的各向異性腐蝕，使硅片表面微粗糙度增加。隨著柵氧化層不斷減薄，表面微粗糙度會(huì)導(dǎo)致氧化層厚度不均勻，從而影響柵氧化層的完整性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種硅片清洗工藝，該工藝可使得清洗后的硅片表面金屬沾污< lElOatoms/cm2，同時(shí)硅片表面顆粒沾污(彡0. 10微米)可以達(dá)到< 20個(gè)/片，進(jìn)而解決RCA清洗中傳統(tǒng)清洗液的不足，及表面微粗糙度增加的問(wèn)題。為了達(dá)到上述發(fā)明的目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案在清洗的流程，每一步的化學(xué)試劑均使用HF/H202進(jìn)行清洗，氫氟酸、雙氧水與水的比例為HF H2O2 H2O = 1 1 20 1 1 300(體積比)。清洗時(shí)間為30秒 1500秒。每一步化學(xué)試劑清洗完后可以用去離子水(Dl-water)進(jìn)行沖洗。最后一步可以根據(jù)需要，調(diào)整HF H2O2的比例，從而可以得到親水表面或疏水表面。在使用HF/H202溶液清洗時(shí)，可以加入超聲波。通過(guò)該工藝清洗后可以得到理想的硅片表面狀態(tài)，主要原因?yàn)镠2A不斷地氧化表面，HF不斷地去除氧化層，從而達(dá)到去除金屬和表面顆粒的目的，同時(shí)，由于HF去除氧化層是各向同性的，所以清洗后的表面微粗糙度得到有力的地保證。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1將直拉法生產(chǎn)的直徑300mm、P<100>、電阻率為15 25 Ω cm的雙面拋光片100片進(jìn)行最終單面拋光，將最終單面拋光后的硅片分為兩組(每組50片)進(jìn)行清洗，采用的清洗工藝如下第一組APM— DHF — APM — HPM — IPA 干燥；第二組HF/H2& — Dl-water 沖洗—HF/H202 — Dl-water 沖洗—HF/ H2O2 — Dl-water 沖洗一IPA 干燥(每一步 HF H2O2 H2O = 1 1 20，清洗時(shí)間為 300 秒)。硅片表面顆粒激光掃描結(jié)果(顆粒粒徑彡0.10微米；單位個(gè)/片)
權(quán)利要求
1.一種硅片清洗工藝，其特征在于在硅片清洗的過(guò)程中采用多步清洗工藝，每一步化學(xué)試劑均使用氫氟酸和雙氧水。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的清洗工藝，其特征在于氫氟酸、雙氧水與水的體積比為 HF H2O2 H2O = 1 1 20 1 1 300。
3.根據(jù)要利要求1或2所述的清洗工藝，其特征在于化學(xué)試劑槽內(nèi)的清洗時(shí)間為30 秒 1500秒。
4.根據(jù)要利要求3所述的清洗工藝，其特征在于每一步清洗后，以去離子水沖洗，最后以IPA干燥。
5.根據(jù)要利要求1所述的清洗工藝，其特征在于化學(xué)試劑槽內(nèi)加入超聲波。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種硅片清洗工藝，它是在硅片清洗的過(guò)程中采用多步清洗工藝，每一步化學(xué)試劑均使用氫氟酸和雙氧水，其中氫氟酸、雙氧水與水的體積比為HF∶H2O2∶H2O＝1∶1∶20～1∶1∶300。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于提出一種能有效地提高顆粒去除效率、降低表面的微粗糙度水平、提高產(chǎn)品合格率的硅片清洗方法。
文檔編號(hào)H01L21/02GK102486994SQ201010577670
公開(kāi)日2012年6月6日 申請(qǐng)日期2010年12月2日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月2日
發(fā)明者常青, 庫(kù)黎明, 閆志瑞 申請(qǐng)人:有研半導(dǎo)體材料股份有限公司