[發明專利]一種提高硅片底面粗糙度的方法

在審

• 申請號: 201911343963.0
• 申請日: 2019-12-24
• 公開（公告）號: CN113035704A
• 公開（公告）日: 2021-06-25
• 發明（設計）人: 張建
• 申請（專利權）人: 東莞新科技術研究開發有限公司
• 主分類號: H01L21/3065
• 分類號: H01L21/3065;H01L21/02
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 郝傳鑫

本發明提供了一種提高硅片底面粗糙度的方法，所述方法包括以下步驟：(1)對硅片進行預清洗；(2)將硅片置于惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體氛圍下，所述惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體中碳氫化合物的體積比例為10％～30％；(3)將惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體離子化而形成離子束，將步驟(1)預清洗后的硅片底面暴露于離子束中利用離子束蝕刻硅片底面。本發明方法通過將惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體形成離子束對硅片底面進行刻蝕，并且通過研究選擇了特定的碳氫化合物的體積比例，提高了硅片底面的粗糙度，使得粗糙面的高點和低點的縱向高度差距達到了5A～20A，橫向距離為0.5μm～1.5μm，方法簡單，不產生廢液廢氣，安全環保。

技術領域

本發明涉及半導體加工領域，具體涉及一種提高硅片底面粗糙度的方法。

背景技術

在微電子學中，有時候需要半導體結合的表面盡可能的光滑，但是某些元器件則需要制造出彼此相對但不互相粘合的半導體表面，從而防止該半導體在所對應的物體表面上不適當的結合并且能夠保持其滑動性。現有技術中，硅片底面的粗糙處理所使用的化學蝕刻劑通常采用硝酸(HNO₃)及氫氟酸(HF)的水溶液，按照一定比例配取溶液作為化學蝕刻劑，然而現有技術的化學蝕刻劑效果并不理想，經實驗發現其獲得的硅片底面粗糙度不能達到有效的范圍，而且會產權化學廢液。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術存在的不足之處而提供一種提高硅片底面粗糙度的方法。

為實現上述目的，本發明采取的技術方案為：一種提高硅片底面粗糙度的方法，所述方法包括以下步驟：

(1)對硅片進行預清洗；

(2)將硅片置于惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體氛圍下，所述惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體中碳氫化合物的體積比例為10％～30％；

(3)將惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體離子化而形成離子束，將步驟(1)預清洗后的硅片底面暴露于離子束中利用離子束蝕刻硅片底面。

上述方法通過將惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體形成離子束對硅片底面進行刻蝕，并且通過研究選擇了特定的碳氫化合物的體積比例，提高了硅片底面的粗糙度，使得粗糙面的高點和低點的縱向高度差距達到了5A～20A，橫向距離為0.5μm～1.5μm，方法簡單，不產生廢液廢氣，安全環保。

優選地，所述步驟(2)中，惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體中碳氫化合物的體積比例為15％～20％。

發明人經過研究發現，當惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體中碳氫化合物的體積比例為15％～20％時，對硅片底面的粗糙度的改善結果更好，使得粗糙面的高點和低點的縱向高度差距達到了10A～15A。

優選地，所述步驟(2)中，碳氫化合物為甲烷、乙烯、乙炔或苯，惰性氣體為氬氣、氖氣、氪氣或氙氣。

優選地，所述步驟(2)中，碳氫化合物為乙烯，惰性氣體為氬氣。

發明人經過研究方向，當步驟(2)中，碳氫化合物為乙烯，惰性氣體為氬氣時，得到硅片底面的粗糙度的改善結果更好，粗糙度更均勻。

優選地，所述步驟(1)中，將硅片置于氬氣氛圍中形成離子束通過刻蝕進行預清洗。

優選地，所述步驟(2)中，先將硅片所在的空間環境形成真空度2.5～3.0Pa的真空環境后將硅片置于惰性氣體和碳氫化合物氣體的混合氣體氛圍下。

優選地，所述步驟(3)中，離子束的流動速度為8～12sccm。

優選地，所述步驟(3)中，離子束的能量為280～320eV，離子束的電流為240～260mA。

優選地，所述步驟(3)中，離子束的入射角為45～60度。