[發(fā)明專利]硅片清洗工藝

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310719201.2
• 申請(qǐng)日: 2013-12-23
• 公開（公告）號(hào): CN103762155A
• 公開（公告）日: 2014-04-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金文明;賀賢漢;張恩澤;吳佳明
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海申和熱磁電子有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/02
• 分類號(hào): H01L21/02;B08B3/08
• 代理公司: 上海順華專利代理有限責(zé)任公司 31203
• 代理人: 沈履君

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，涉及一種新型拋光片表面金屬控制技術(shù)，特別是硅片清洗工藝。?

背景技術(shù)

在硅片清洗領(lǐng)域，DHF（HF+H₂O）作為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的工藝之一已經(jīng)運(yùn)用了很長(zhǎng)時(shí)間其去除表面金屬的功能主要是在HF槽，由于HF是弱酸，又因其能和表面自身氧化膜起反應(yīng)而使硅片表面呈疏水性，歸納起來(lái)有以下幾個(gè)缺點(diǎn)：1.弱酸HF不能有效去除Na、K、Ca、Mg、Zn、Al等較活潑金屬；2.經(jīng)過HF清洗后的硅片表面呈疏水性而不能成為理想的表面，其表面比較活潑而容易吸附顆粒雜質(zhì)等。?

由于目前FTS對(duì)硅片金屬的去除采用DHF（主要為HF），其原理為：用HF清洗去除表面的自然氧化膜，因此附著在自然氧化膜上的金屬再一次溶解到清洗液中，同時(shí)DHF清洗可抑制自然氧化膜的形成，故可容易去除表層的大部分金屬。但隨自然氧化膜溶解到清洗液中，一部分Na、K、Ca、Mg、Cu等金屬會(huì)又附著在硅表面。而HF本身和這些金屬及其化合物反應(yīng)能力較弱，容易造成二次污染。目前FTS采用的現(xiàn)有HF酸工藝大體上能滿足要求單項(xiàng)金屬水平＜5E10atoms/cm³，但是不太穩(wěn)定，特別是一些較活潑的金屬，其表面含量往往＞5E10atoms/cm³。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于提供一種能有效去除硅片表面Na、K、Ca、Mg、Al金屬的硅片清洗工藝。?

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明硅片清洗工藝，包括如下步驟：第一步，利用去離子水清洗硅片的表面；第二步，利用SC-1清洗溶液清洗硅片的表面；第三步，利用去離子水清洗硅片的表面；第四步，利用HF、HCL、H₂O的混合溶液清洗硅片的表面；第五步，利用去離子水清洗硅片的表面。?

所述HF、HCL、H₂O混合溶液的配比為HF：HCL：H₂O=（0.01%～0.03%）：（5%～10%）：1。?

所述第四步所用的時(shí)間為3分鐘～6分鐘。?

所述硅片清洗工藝是在常溫下進(jìn)行。?

本發(fā)明硅片清洗工藝在DHF中加入HCL，其酸性增強(qiáng)，清洗液中的金屬附著現(xiàn)象在強(qiáng)酸性溶液中不易發(fā)生，并具有較強(qiáng)的去除晶片表面金屬的能力。相比DHF工藝有三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：1.HCL能進(jìn)一步有效去除Na、K、Ca、Mg、Al；2.降低其溶液PH值，控制清洗液中金屬絡(luò)合離子的狀態(tài)，抑制金屬的再附著；3.可降低硅片表面的Cu₂O、CuO含量，從而控制整個(gè)硅片表面Cu含量。?

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明硅片清洗工藝流程圖；?

圖2為不同配比HCL+HF清洗后硅片表面金屬含量對(duì)比。?

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明硅片清洗工藝作進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。?

如圖1所示，本發(fā)明硅片清洗工藝，第一步，利用去離子水清洗硅片的表面。第二步，利用SC-1清洗溶液清洗硅片的表面，用以去除顆粒有機(jī)物等，為了提高清洗的效果、增強(qiáng)去除能力，采用的是多槽清洗的方式。第三步，利用去離子水清洗硅片的表面，用以去除前一槽的藥液，為了提高清洗的效果、增強(qiáng)去除能力，采用多槽清洗的方式。第四步，利用HF、HCL、H₂O的混合溶液清洗硅片的表面，其中HF、HCL、H₂O混合溶液的配比為HF：HCL：H₂O=（0.01%～0.03%）：（5%～10%）：1，清洗的時(shí)間為3分鐘～6分鐘，清洗的溫度是在常溫下進(jìn)行。第五步，最后利用去離子水清洗硅片的表面，用以去除前一槽的藥液，為了提高清洗的效果、增強(qiáng)去除能力，采用多槽清洗的方式。?

如圖2所示，不同配比HCL+HF清洗后硅片表面金屬含量對(duì)比。可見，摻入HCL的清洗液在清洗效果上明顯比之常規(guī)的DHF有明顯的提升，尤其是Sc、Fe、Ni、Zn等元素，效果尤為明顯。而且不同比例的配比的清洗側(cè)重元素有所不同，可根據(jù)不同的需求采用不同的配比，在常規(guī)的清洗過程中優(yōu)選的是7%HCL+HF的配比。?

本發(fā)明硅片清洗工藝在DHF中加入HCL，其酸性增強(qiáng)，清洗液中的金屬附著現(xiàn)象在強(qiáng)酸性溶液中不易發(fā)生，并具有較強(qiáng)的去除晶片表面金屬的能力。相比DHF工藝有三個(gè)方面的優(yōu)勢(shì)：1.HCL能進(jìn)一步有效去除Na、K、Ca、Mg、Al；2.降低其溶液PH值，控制清洗液中金屬絡(luò)合離子的狀態(tài)，抑制金屬的再附著；3.可降低硅片表面的Cu₂O、CuO含量，從而控制整個(gè)硅片表面Cu含量。?

以上已對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實(shí)施例進(jìn)行了具體說(shuō)明，但本發(fā)明創(chuàng)造并?不限于所述實(shí)施例，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員在不違背本發(fā)明創(chuàng)造精神的前提下還可作出種種的等同的變型或替換，這些等同的變型或替換均包含在本申請(qǐng)權(quán)利要求所限定的范圍內(nèi)。?