CN101217102A

CN101217102A - 一种去除半导体零件表面污染物的方法

Info

Publication number: CN101217102A
Application number: CNA2007100632266A
Authority: CN
Inventors: 钱进文
Original assignee: Beijing North Microelectronics Co Ltd
Current assignee: Beijing North Microelectronics Co Ltd
Priority date: 2007-01-04
Filing date: 2007-01-04
Publication date: 2008-07-09
Anticipated expiration: 2027-01-04
Also published as: CN101217102B

Abstract

本发明涉及一种去除半导体零件表面污染物的方法，包括如下步骤：将初步擦拭后的半导体零件，用去离子水冲洗5～10分钟，在NH₄OH∶TMAH为100∶1的1～5％水溶液中超声清洗10～30分钟，擦拭，用去离子水冲洗5～10分钟，放入加入适量柠檬酸或EDTA的NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶2～5的溶液中浸泡20～30分钟，用去离子水冲洗5～10分钟，干燥即得。本发明所述的去除半导体零件表面污染物的方法，保持在碱性环境下对这些物质进行清洗，选用NH₄OH作为碱性试剂，再适当加入一些TMAH，增强洗净效果，采取另外加入络合剂如柠檬酸或EDTA，能与金属离子有效的发生络合避免沉积的生成，从而达到洗净去除的效果。

Description

一种去除半导体零件表面污染物的方法

技术领域

本发明涉及一种去除污染物的方法，具体的说，涉及一种去除半导体零件表面污染物的方法。

背景技术

在半导体制造工艺中，各种半导体设备的零件尤其是应用在不同工艺环境中的铝合金，陶瓷及石英零部件，会受到各种工艺气体，腐蚀性化学物质及等离子体的侵蚀，会在其表面发生反应而形成一些反应污染物，或者工艺过程形成的副产物沉积吸附在零件的表面，这些都会在进一步的工艺过程中不稳定，从而会影响到工艺的结果，导致零件损伤，产品良品的下降或工艺故障，所以必需有效的去除这些污染物。针对这些污染物行业里研发了各种各样的清洗方法，从而有效的保证零件的有效使用及工艺过程的进行。

传统的清洗方法，是将零件用丙酮或异丙醇等有机溶剂擦洗去除表面易去除的颗粒，然后再用酸溶液(如H₂SO₄，HNO₃，HCL，HF等)或碱溶液(如KOH，NH₄OH等)浸泡零件，再配合超声和擦洗，从而去除表面的污染物。

由于被清洗的物质大部分的界面电位都是负的，所以在相同的情况下，一般用碱溶液KOH或NH₄OH可以提供负的电位而产生电性排斥，从而达到比较好的清洗效果。但是碱性环境下，一些离子容易形成沉积物从而达不到好的清洗效果。而且KOH容易引进新的杂质金属离子而产生新的污染，所以更多的采用NH₄OH，因为NH₄OH除了提供碱性环境，还能够与金属离子络合。但是在反应一段时间或有某些不与NH₄OH发生络合的离子存在的情况下，NH₄OH并不能很好的发生络合，从而不可避免的会产生一些沉积物影响清洗的效果。

发明内容

本发明的目的是提供一种清洗效果更好的去除半导体零件表面污染物的方法。

为了实现本发明的目的，本发明提供了一种去除半导体零件表面污染物的方法，包括如下步骤：将初步擦拭后的半导体零件，用去离子水冲洗5～10分钟，在NH₄OH∶TMAH为100∶1的1～5％水溶液中超声清洗10～30分钟，擦拭，用去离子水冲洗5～10分钟，放入加入柠檬酸或EDTA的NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶2～5的溶液中浸泡20～30分钟，用去离子水冲洗5～10分钟，干燥即得。

NH₄OH∶TMAH为100∶1，此处为NH₄OH和TMAH相同量纲的体积比。

NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶2～5，此处为NH₄OH、H₂O₂和H₂O相同量纲的体积比。

所述初步擦拭优选为用有机溶剂擦拭半导体零件表面至无色。

所述有机溶剂优选为丙酮或异丙醇。

所述干燥优选为用N₂吹干，放入90～120℃的烘箱中烘烤1.5～3小时。

所述1升NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶2～5的溶液中优选加入4～25g的柠檬酸或4～25g EDTA。

本发明所述的去除半导体零件表面污染物的方法，根据大部分被清洗的物质都是负的界面电位，所以保持在碱性环境下对这些物质进行清洗，为了不引入一些杂质离子，选用NH₄OH作为碱性试剂，再适当加入一些TMAH(四甲基氢氧化氨)，增强洗净效果。针对在碱性环境下容易形成沉积物的金属离子去除，采取另外加入络合剂如柠檬酸或EDTA(乙二胺四醋酸)，能与金属离子有效的发生络合避免沉积的生成从而达到洗净去除的效果。

具体实施方式

以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。

实施例1

用无尘布蘸取异丙醇擦拭所要清洗零件表面，直至无色，将经处理过的零件用去离子水冲洗7分钟，在NH₄OH∶TMAH＝100∶1的3％水溶液中超声清洗20分钟，并同时用菜瓜布进行擦洗，用去离子水冲洗7分钟，放入加入柠檬酸的NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶1∶3的溶液中浸泡25分钟，其中1升NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶3的溶液中加入15g的柠檬酸，用去离子水冲洗7分钟，再用N₂吹干，放入100℃的烘箱中2小时。

实施例2

用无尘布蘸取丙酮擦拭所要清洗零件表面，直至无色，将经处理过的零件用去离子水冲洗5分钟，在NH₄OH∶TMAH＝100∶1的1％水溶液中超声清洗10分钟，并同时用菜瓜布进行擦洗，用去离子水冲洗5分钟，放入加入柠檬酸的NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶1∶2的溶液中浸泡20分钟，其中1升NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶2的溶液中加入4g的柠檬酸，用去离子水冲洗5分钟，再用N₂吹干，放入90℃的烘箱中1.5小时。

实施例3

用无尘布蘸取丙酮擦拭所要清洗零件表面，直至无色，将经处理过的零件用去离子水冲洗10分钟，在NH₄OH∶TMAH＝100∶1的5％水溶液中超声清洗30分钟，并同时用菜瓜布进行擦洗，用去离子水冲洗10分钟，放入加入EDTA的NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶1∶5的溶液中浸泡30分钟，其中1升NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶5的溶液中加入25g的EDTA，用去离子水冲洗10分钟，再用N₂吹干，放入120℃的烘箱中3小时。

实施例4

按实施例1所述的方法对陶瓷件进行清洗。清洗前测定陶瓷表面的元素含量(第一次测量)。用无尘布蘸取异丙醇擦拭所要清洗零件表面，直至无色，将经处理过的零件用去离子水冲洗7分钟，在NH₄OH∶TMAH＝100∶1的3％水溶液中超声清洗20分钟，并同时用菜瓜布进行擦洗，用去离子水冲洗7分钟，测定陶瓷表面的元素含量(第二次测量)。放入加入柠檬酸的NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶1∶3的溶液中浸泡25分钟，其中1升NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶3的溶液中加入15g的柠檬酸，用去离子水冲洗7分钟，(第三次测量)。再用N₂吹干，放入100℃的烘箱中2小时。分别用EDS检测各清洗步骤下的陶瓷表面的元素含量，如表1所示：

表1

	第一次测量	第二次测量	第三次测量
	第一次测量	第二次测量	第三次测量	O	48.81％	60.25％	64.54％
Al	31.46％	35.46％	34.08％	O	48.81％	60.25％	64.54％
Al	31.46％	35.46％	34.08％	Fe	2.3％	1.8％	0.16％
Ca	0.21％	0.18％	0.12％	Fe	2.3％	1.8％	0.16％
Ca	0.21％	0.18％	0.12％	Ti	1.61％	1.21％	0.65％
W	0.32％	0.28％	-	Ti	1.61％	1.21％	0.65％
W	0.32％	0.28％	-	F	14.01％	-	-
Mg	1.14％	0.80％	0.45％	F	14.01％	-	-
Mg	1.14％	0.80％	0.45％	Si	0.14％	-	-

由上表格可知，加入柠檬酸后对零件表面的杂质离子去除起到了很好的效果。

Claims

1.一种去除半导体零件表面污染物的方法，包括如下步骤：将初步擦拭后的半导体零件，用去离子水冲洗5～10分钟，在NH₄OH∶TMAH为100∶1的1～5％水溶液中超声清洗10～30分钟，擦拭，用去离子水冲洗5～10分钟，放入加入柠檬酸或EDTA的NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶2～5的溶液中浸泡20～30分钟，用去离子水冲洗5～10分钟，干燥即得。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述初步擦拭为用有机溶剂擦拭半导体零件表面至无色。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于所述有机溶剂为丙酮或异丙醇。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于所述干燥为用N₂吹干，放入90～120℃的烘箱中烘烤1.5～3小时。

5.如权利要求1～4任一所述的方法，其特征在于所述1升NH₄OH∶H₂O₂∶H₂O＝1∶1∶2～5的溶液中加入4～25g的柠檬酸或4～25gEDTA。