單晶矽片晶圓的化學清洗工藝的製作方法
2023-10-31 17:39:37
單晶矽片晶圓的化學清洗工藝的製作方法
【專利摘要】一種單晶矽片晶圓的化學清洗工藝：①除脂：分別在三氯乙烯溶液和異丙醇中；②氧化：在H2SO4∶H2O2的體積比為1∶1的溶液中；③刻蝕：在HF∶C2H5OH的體積比1∶10的溶液中，其能夠順序去除有機沾汙；然後溶解氧化層；最後再去除顆粒、金屬沾汙，同時使表面鈍化，適合半導體矽片材料的清洗。
【專利說明】單晶矽片晶圓的化學清洗工藝
【技術領域】
[0001]本發明有關於半導體單晶矽片，特別是單晶矽片晶圓的化學清洗工藝。
【背景技術】
[0002]半導體IC製程主要以20世紀50年代以後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，由於集成電路內各元件及連線相當微細，因此製造過程中，如果遭到塵粒、金屬的汙染，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徵的形成。
[0003]同時，IC製程中需要一些有機物和無機物參與完成，另外，製作過程總是在人的參與下在淨化室中進行，這樣就不可避免的產生各種環境對矽片汙染的情況發生。根據汙染物發生的情況，大致可將汙染物分為顆粒、有機物、金屬汙染物及氧化物。
[0004]另外，很多企業由於電子產品是由許多電路集成塊、印製電路板等構成，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、油汙、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汙垢，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。
[0005]為此本領域需要一種適合半導體材料，特別是矽片晶圓的化學清洗工藝。
【發明內容】
[0006]為解決上述技術問題，本發明提供一種單晶矽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。
[0007]本發明能有效的首先去除表面的有機沾汙；然後溶解氧化層(；最後再去除顆粒、金屬沾汙，同時使表面鈍化，同時節約用DI水，清潔無汙染、沒有腐蝕性，能對晶片的汙點有效去除。
【具體實施方式】
[0008]本發明提供一種單晶矽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。
[0009]本發明能有效的首先去除表面的有機沾汙；然後溶解氧化層(；最後再去除顆粒、金屬沾汙，同時使表面鈍化，同時節約用DI水，清潔無汙染、沒有腐蝕性，能對晶片的汙點有效去除。
[0010]作為優選的，H2O2≥20% ; HF ≥ 40% ;H2S04:95~98%. 作為本發明的一個優選實施例，在所述步驟I)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；高純氮氣吹乾。
[0011]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°C溫水中漂洗3 min ；
在去離子水中漂洗2次，每次3 min ;。
[0012]作為本發明的改進，在所述步驟3)包括:
在HF: C2H5OH體積比為I: 10的溶液中刻蝕3 min ;
在C2H5OH中漂洗3次，每次3 min ；
用高純氮氣吹乾。
[0013]作為本發明的另一改進，還包括步驟4):在化學清洗後，把所述單晶矽片晶圓快速轉入真空系統。
[0014]作為另一個可選的實施例，還包括步驟4):在化學清洗後，把所述單晶矽片晶圓快速轉入無水C2H5OH中。
[0015]這是化學清洗後，把單晶矽片晶圓快速傳入真空系統，這是因為H鈍化的矽表面在空氣中只能維持幾分鐘內不被重新氧化。若清洗後的Si片不能及時進入超高真空系統，可將清洗後的Si片放入無水C2H5OH中，這既可以延緩表面被氧化的速度，又可以避免清洗後的表面被空氣中的雜質所汙染。
[0016]應了解本發明所要保護的範圍不限於非限制性實施方案，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範圍更體現於獨立權利要求提供的範圍，以及其從屬權利要求。
【權利要求】
1.一種單晶矽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。
2.如權利要求1所述的化學清洗工藝，其特徵在於:在所述步驟I)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；高純氮氣吹乾。
3.如權利要求1所述的化學清洗工藝，其特徵在於: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°C溫水中漂洗3 min ； 在去離子水中漂洗2次，每次3 min。
4.如權利要求1所述的化學清洗工藝，其特徵在於:在所述步驟3)包括: 在HF: C2H5OH體積比為I: 10的溶液中刻蝕3 min ; 在C2H5OH中漂洗3次，每次3 min ； 用高純氮氣吹乾。
5.如權利要求1所述的化學清洗工藝，其特徵在於:還包括步驟4):在化學清洗後，把單晶矽片晶圓快速轉入真空系統。
6.如權利要求1所述的化學清洗工藝，其特徵在於:還包括步驟4):在化學清洗後，把單晶矽片晶圓快速轉入無水C2H5OH中。
【文檔編號】H01L21/02GK103617946SQ201310538580
【公開日】2014年3月5日 申請日期:2013年11月5日 優先權日:2013年11月5日
【發明者】夏澤軍 申請人:崑山宏凌電子有限公司