CN102140645A - 一种硅片激光打标后的清洗工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种硅片激光打标后的清洗工艺，其包括如下步骤：a、将激光打标后的硅片放置在所由HF溶液和水混合形成酸溶液中清洗；b、用去离子水对酸洗后的硅片进行循环冲洗；c、将硅片放入由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成的混合溶液清洗，硅片在所述混合溶液中清洗4～6分钟；d、用去离子水对上述酸混合溶液清洗后的硅片进行混合冲洗；e、将硅片再次放入酸溶液中清洗，硅片在所述酸溶液清洗0.5～1分钟；f、将上述再次酸洗后的硅片用去离子水溢流4～6分钟，然后使用去离子水循环冲洗；g、将硅片再次放入由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成的混合溶液，清洗4～6分钟；h、将硅片用去离子水循环冲洗。本发明工艺步骤简单，适用性广，操作方便，降低了清洗成本，安全可靠。

Description

一种硅片激光打标后的清洗工艺
技术领域
本发明涉及一种清洗工艺，尤其是一种硅片激光打标后的清洗工艺，属于半导体加工的技术领域。
背景技术
纵观现今代工线的发展，代工电路结构越来越复杂，应用越来越广泛，电路品种越来越多。为防止在线圆片混淆的情况，提高圆片的识别性，越来越多的加工线都采用硅片激光打标机对圆片进行激光打标来识别，但由于激光打标后，硅片表面上直径大于0.2μm的颗粒会达到几千至上万个，进而提出了激光打标后清洗技术的需求。硅片激光打标后采用的传统处理方法为硅片擦片机及传统湿法清洗方法组合使用，该方法必须先期进行硅片擦片机的机台投入，从而产生如设备资金投入、超净化间设备空间占用、设备备件维护及持续消耗等等问题，这对很多小型加工线来说，是无法承受的，进而提出了在无硅片擦片机辅助的前提下，来完成硅片激光打标后清洗要求的技术途径需求。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种硅片激光打标后的清洗工艺，其工艺步骤简单，适用性广，操作方便，降低了清洗成本，安全可靠。
按照本发明提供的技术方案，所述硅片激光打标后的清洗工艺包括如下步骤：
a、将激光打标后的硅片放置在酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和水混合形成；所述HF和水间的体积关系为：HF∶H2O＝1∶20～30，酸溶液的温度为21℃～22℃；所述HF溶液的浓度为50％～55％，硅片在所述酸溶液清洗2～3分钟；b、用去离子水对上述酸洗后的硅片进行循环冲洗；c、将硅片放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成，所述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O间的体积关系为：NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶12～15；NH4OH溶液的浓度为28％～30％，H2O2溶液的浓度为30％～32％，所述混合溶液的温度为65℃～75℃，硅片在所述混合溶液中清洗4～6分钟；d、用去离子水对上述酸混合溶液清洗后的硅片进行混合冲洗；e、将硅片再次放入酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和水混合形成；所述HF和H2O间的体积关系为：HF∶H2O＝1∶20～30，酸溶液的温度为21℃～22℃；硅片在所述酸溶液清洗0.5～1分钟；f、将上述再次酸洗后的硅片用去离子水溢流4～6分钟，然后使用去离子水循环冲洗；g、将硅片再次放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成，所述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O间的体积关系为：NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶12～15；NH4OH溶液的浓度为28％～30％，H2O2溶液的浓度为30％～32％，所述混合溶液的温度为65℃～75℃，硅片在所述混合酸溶液中清洗4～6分钟；h、将上述清洗后的硅片用去离子水循环冲洗，得到清洗后的硅片。
所述清洗工艺还包括步骤i，将清洗后的硅片进行干燥，去除硅片表面的水分。
本发明的优点：激光打标后的硅片先通过HF溶液和水混合得到的酸液中清洗，然后再通过NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成的混合溶液中清洗，不需要硅片擦片机的辅助，即能够获得干净、无损伤的硅片表面，降低了清洗成本，工艺简单，流程简易，所有步骤都采用常规工艺，操作简单；兼容性强，适用面广，使用加工线现有湿法清洗槽进行，无需额外增加设备，能有效的降低酸液对硅片表面的侵蚀作用；由于激光打标后，硅片表面杂质中绝大部分为硅屑，着重针对硅屑颗粒的去除，简化流程，方便操作。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明作进一步说明。
由于常规半导体工艺制程，硅片激光打标工序完成后，在硅片表面的氧化层生长工艺前，需要将前道工序激光打标时造成的各种杂质颗粒(硅屑)去除干净，获得洁净、无损伤，同时符合工艺颗粒指标(直径大于0.5um的颗粒小于10个，直径大于0.2um的颗粒小于100个)的硅片表面，以获得高质量的氧化层。为了降低硅片激光打标后的清洗成本，本发明的清洗工艺包括如下步骤：
a、将激光打标后的硅片放置在酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和水混合形成；所述HF和水间的体积关系为：HF∶H2O＝1∶20～30，酸溶液的温度为21℃～22℃；所述HF溶液的浓度为50％～55％，硅片在所述酸溶液清洗2～3分钟；
在硅片激光打标工序中，硅片表面产生的各种杂质，其中绝大部分为硅屑，用HF∶H2O＝1∶20～30的酸混合液在常温下清洗，通过对硅片自然氧化层的剥离，可以有效去除部分此类杂质；
b、用去离子水对上述酸洗后的硅片进行循环冲洗，去除硅片表面残留的酸液；
c、将硅片放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成，所述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O间的体积关系为：NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶12～15；NH4OH溶液的浓度为28％～30％，H2O2溶液的浓度为30％～32％，所述混合溶液的温度为65℃～75℃，硅片在所述混合溶液中清洗4～6分钟；
在硅片激光打标工序后，硅片表面存在大量颗粒等杂质，需要用碱性溶液加以去除。同时传统比例的碱性溶液(如溶液间的体积关系为NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶5～7)对硅片有较大的腐蚀作用，会造成硅片表面粗糙，其粗糙程度可以和所要生长的氧化层厚度相当，这样对后续生长氧化层的质量会受很大影响；
采用稀释比例的碱性溶液(NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶12～15)清洗硅片，其硅表面的腐蚀程度会降至低水平，同时，又能保持其去除颗粒沾污的能力。通过该步骤的清洗，可去除硅片表面大部分颗粒，并在硅片表面形成化学清洗氧化层，但从实验数据结果来看，硅片表面尚留有部分顽固颗粒存在，并形成颗粒带，无法满足预定工艺颗粒规范要求；
d、用去离子水对上述酸混合溶液清洗后的硅片进行混合冲洗，去除硅片表面的碱性溶液；
e、将硅片再次放入酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和水混合形成；所述HF和H2O间的体积关系为：HF∶H2O＝1∶20～30，酸溶液的温度为21℃～22℃；硅片在所述酸溶液清洗0.5～1分钟；
再次通过酸溶液对硅片进行清洗，去除硅片表面的化学清洗氧化层；通过对硅片化学清洗氧化层的剥离，有效去除剩余颗粒杂质；
f、将上述再次酸洗后的硅片用去离子水溢流4～6分钟，然后使用去离子水循环冲洗；能够充分去除硅片表面残留的酸液；
g、将硅片再次放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成，所述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O间的体积关系为：NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶12～15；NH4OH溶液的浓度为28％～30％，H2O2溶液的浓度为30％～32％，所述混合溶液的温度为65℃～75℃，硅片在所述混合酸溶液中清洗4～6分钟；
利用稀释混业溶液的工艺颗粒清洗能力，完成硅片表面清洗工作，并形成化学清洗氧化层，降低颗粒重新吸附硅片的可能；
h、将上述清洗后的硅片用去离子水循环冲洗，得到清洗后的硅片；
i、将清洗后的硅片进行干燥，去除硅片表面的水分。
本发明激光打标后的硅片先通过HF溶液和水混合得到的酸液中清洗，然后再通过NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成的混合溶液中清洗，不需要硅片擦片机的辅助，即能够获得干净、无损伤的硅片表面，降低了清洗成本，工艺简单，流程简易，所有步骤都采用常规工艺，操作简单；兼容性强，适用面广，使用加工线现有湿法清洗槽进行，无需额外增加设备，能有效的降低酸液对硅片表面的侵蚀作用；由于激光打标后，硅片表面杂质中绝大部分为硅屑，着重针对硅屑颗粒的去除，简化流程，方便操作。

Claims (2)

1.一种硅片激光打标后的清洗工艺，其特征是，所述清洗工艺包括如下步骤：
(a)、将激光打标后的硅片放置在酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和H2O混合形成；所述HF和H2O间的体积关系为：HF∶H2O＝1∶20～30，酸溶液的温度为21℃～22℃；所述HF溶液的浓度为50％～55％，硅片在所述酸溶液清洗2～3分钟；
(b)、用去离子水对上述酸洗后的硅片进行循环冲洗；
(c)、将硅片放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成，所述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O间的体积关系为：NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶12～15；NH4OH溶液的浓度为28％～30％，H2O2溶液的浓度为30％～32％，所述混合溶液的温度为65℃～75℃，硅片在所述混合溶液中清洗4～6分钟；
(d)、用去离子水对上述酸混合溶液清洗后的硅片进行混合冲洗；
(e)、将硅片再次放入酸溶液中清洗，所述酸溶液由HF溶液和水混合形成；所述HF和H2O间的体积关系为：HF∶H2O＝1∶20～30，酸溶液的温度为21℃～22℃；硅片在所述酸溶液清洗0.5～1分钟；
(f)、将上述再次酸洗后的硅片用去离子水溢流4～6分钟，然后使用去离子水循环冲洗；
(g)、将硅片再次放入混合溶液中清洗，所述混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成，所述NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O间的体积关系为：NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶12～15；NH4OH溶液的浓度为28％～30％，H2O2溶液的浓度为30％～32％，所述混合溶液的温度为65℃～75℃，硅片在所述混合酸溶液中清洗4～6分钟；
(h)、将上述清洗后的硅片用去离子水循环冲洗，得到清洗后的硅片。
2.根据权利要求1所述的硅片激光打标后的清洗工艺，其特征是：所述清洗工艺还包括步骤(i)，将清洗后的硅片进行干燥，去除硅片表面的水分。
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