[發明專利]單晶硅片晶圓的化學清洗工藝

在審

• 申請號: 201310538580.5
• 申請日: 2013-11-05
• 公開（公告）號: CN103617946A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 夏澤軍
• 申請（專利權）人: 昆山宏凌電子有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;B08B3/08
• 代理公司: 北京瑞思知識產權代理事務所(普通合伙) 11341
• 代理人: 李濤

技術領域

本發明有關于半導體單晶硅片，特別是單晶硅片晶圓的化學清洗工藝。

背景技術

半導體IC制程主要以20世紀50年代以后發明的四項基礎工藝（離子注入、擴散、外延生長及光刻）為基礎逐漸發展起來，由于集成電路內各元件及連線相當微細，因此制造過程中，如果遭到塵粒、金屬的污染，很容易造成晶片內電路功能的損壞，形成短路或斷路等，導致集成電路的失效以及影響幾何特征的形成。

同時，IC制程中需要一些有機物和無機物參與完成，另外，制作過程總是在人的參與下在凈化室中進行，這樣就不可避免的產生各種環境對硅片污染的情況發生。根據污染物發生的情況，大致可將污染物分為顆粒、有機物、金屬污染物及氧化物。

另外，很多企業由于電子產品是由許多電路集成塊、印制電路板等構成，各種電子器件工作時產熱形成的強烈靜電磁場會強烈吸附灰塵、纖維、油污、水分和空氣中的塵埃；如果長期沒有定期清潔，日積月累，電路板上會覆蓋厚厚的一層污垢，從而嚴重影響電子元件的散熱和正常的電流傳輸，帶來控制失誤、元器件加速老化、元件失靈、元件燒毀、功能喪失、網絡中斷等各種軟性故障。

為此本領域需要一種適合半導體材料，特別是硅片晶圓的化學清洗工藝。

發明內容

為解決上述技術問題，本發明提供一種單晶硅片晶圓的化學清洗工藝，其包括：

①????除脂：分別在三氯乙烯溶液和異丙醇中除脂；

②?氧化：在H₂SO₄∶H₂O₂的體積比為1∶1的溶液中氧化；

③?刻蝕：在HF∶C₂H₅OH的體積比1∶10的溶液中刻蝕。

本發明能有效的首先去除表面的有機沾污；然后溶解氧化層(；最后再去除顆粒、金屬沾污，同時使表面鈍化，同時節約用DI水，清潔無污染、沒有腐蝕性，能對晶片的污點有效去除。

具體實施方式

本發明提供一種單晶硅片晶圓的化學清洗工藝，其包括：

①????除脂：分別在三氯乙烯溶液和異丙醇中除脂；

②?氧化：在H₂SO₄∶H₂O₂的體積比為1∶1的溶液中氧化；

③?刻蝕：在HF∶C₂H₅OH的體積比1∶10的溶液中刻蝕。

本發明能有效的首先去除表面的有機沾污；然后溶解氧化層(；最后再去除顆粒、金屬沾污，同時使表面鈍化，同時節約用DI水，清潔無污染、沒有腐蝕性，能對晶片的污點有效去除。

作為優選的，H₂O₂≥20%；?HF≥40%；H₂SO₄:95~98%.

作為本發明的一個優選實施例，在所述步驟1）包括：

在三氯乙烯溶液中旋轉清洗3次，每次3?min；

在異丙醇中旋轉清洗3次，每次3?min；

在去離子水漂洗3次；高純氮氣吹干。

作為本發明的另一個優選實施例，在所述步驟2）包括：

在H₂SO₄∶H₂O₂體積比為1∶1的溶液中氧化3?min；

在70℃溫水中漂洗3?min；

在去離子水中漂洗2次，每次3?min；。

作為本發明的改進，在所述步驟3）包括：

在HF∶C₂H₅OH體積比為1∶10的溶液中刻蝕3?min；

在C₂H₅OH中漂洗3次，每次3?min；

用高純氮氣吹干。

作為本發明的另一改進，還包括步驟4）：在化學清洗后，把所述單晶硅片晶圓快速轉入真空系統。

作為另一個可選的實施例，還包括步驟4）：在化學清洗后，把所述單晶硅片晶圓快速轉入無水C₂H₅OH中。

這是化學清洗后，把單晶硅片晶圓快速傳入真空系統，這是因為H鈍化的硅表面在空氣中只能維持幾分鐘內不被重新氧化。若清洗后的Si片不能及時進入超高真空系統，可將清洗后的Si片放入無水C₂H₅OH中，這既可以延緩表面被氧化的速度，又可以避免清洗后的表面被空氣中的雜質所污染。

?應了解本發明所要保護的范圍不限于非限制性實施方案，應了解非限制性實施方案僅僅作為實例進行說明。本申請所要要求的實質的保護范圍更體現于獨立權利要求提供的范圍，以及其從屬權利要求。