CN102486994A - 一种硅片清洗工艺 - Google Patents

一种硅片清洗工艺 Download PDF

Info

Publication number
CN102486994A
CN102486994A CN2010105776701A CN201010577670A CN102486994A CN 102486994 A CN102486994 A CN 102486994A CN 2010105776701 A CN2010105776701 A CN 2010105776701A CN 201010577670 A CN201010577670 A CN 201010577670A CN 102486994 A CN102486994 A CN 102486994A
Authority
CN
China
Prior art keywords
cleaning
silicon chip
silicon wafer
cleaning process
wafer cleaning
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2010105776701A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102486994B (zh
Inventor
闫志瑞
库黎明
常青
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Youyan semiconductor silicon materials Co.,Ltd.
Original Assignee
Grinm Semiconductor Materials Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Grinm Semiconductor Materials Co Ltd filed Critical Grinm Semiconductor Materials Co Ltd
Priority to CN201010577670.1A priority Critical patent/CN102486994B/zh
Publication of CN102486994A publication Critical patent/CN102486994A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102486994B publication Critical patent/CN102486994B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Landscapes

  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明涉及一种硅片清洗工艺，它是在硅片清洗的过程中采用多步清洗工艺，每一步化学试剂均使用氢氟酸和双氧水，其中氢氟酸、双氧水与水的体积比为HF∶H2O2∶H2O＝1∶1∶20～1∶1∶300。本发明的优点在于提出一种能有效地提高颗粒去除效率、降低表面的微粗糙度水平、提高产品合格率的硅片清洗方法。

Description

一种硅片清洗工艺
技术领域
本发明涉及一种改进后硅片清洗工艺，具体地说采用多步DHF/H2O2溶液对硅片进行清洗。通过该清洗工艺，能有效地提高颗粒去除效率，降低表面的微粗糙度水平，提高产品合格率。
背景技术
目前用于集成电路制造的硅抛光片大都采用拉晶、切片、倒角、磨片(包括磨削和研磨)、腐蚀、抛光、清洗等工艺流程。其中清洗为整个加工工艺中的最后一步，故而清洗效果的好坏将直接反映到客户处。
目前在硅片制造过程中广泛采用的清洗方法为标准RCA清洗法及改进的RCA清洗法，该清洗法中使用的化学试剂主要有SPM(H2SO4/H2O2)、DHF、APM(NH4OH/H2O2/H2O)、HPM(HCl/H2O2/H2O)等。SPM的主要作用是利用H2SO4的强氧化性去除硅片表面的有机沾污。DHF用于去除硅片表面的氧化膜，钝化硅片表面，同时可以有效地去除硅片表面的Al、Fe、Zn、Ni等到金属沾污及金属氢化物；但随着氧化膜溶解到清洗液中，一部分Cu等贵金属氧化还原电位比氢高)，会附着在硅片表面。APM可以非常有效地去除硅片表面的无机颗粒、有机沉淀及部分金属沾污，去除的主要机理为：APM中的H2O2可以氧化硅片表面，与此同时NH4OH可以将氧化膜腐蚀掉，氧化和腐蚀反复进行，因此附着在硅片表面的颗粒也随腐蚀层而落入到清洗液中；由于清洗液中存在氧化膜或清洗时发生氧化反应，生成氧化物的自由能的绝对值大的金属容易附着在氧化膜上，进而带来金属沾污。
HPM是H2O2、HCl和水的混合的酸性溶液，它具有极强的氧化性和络合性，能与氧化前的金属作用生成盐，然后随去离子水冲洗而被去除，被氧化的金属离子与CL-作用生成的可溶性络合物亦随去离子水冲洗而被去除，故主要用于去除硅片表面的金属沾污；由于晶片表面的SiO2和Si不能被腐蚀，因此不能达到去除粒子的效果，反而会带来颗粒沾污。
在碱性NH4OH溶液中，硅片表面和颗粒的表面势为负，有利于颗粒的去除，但碱性NH4OH溶液对硅片进行强烈的各向异性腐蚀，使硅片表面微粗糙度增加。随着栅氧化层不断减薄，表面微粗糙度会导致氧化层厚度不均匀，从而影响栅氧化层的完整性。
发明内容
本发明的目的是提供一种硅片清洗工艺，该工艺可使得清洗后的硅片表面金属沾污＜1E10atoms/cm2，同时硅片表面颗粒沾污(≥0.10微米)可以达到＜20个/片，进而解决RCA清洗中传统清洗液的不足，及表面微粗糙度增加的问题。
为了达到上述发明的目的，本发明采用以下技术方案：
在清洗的流程，每一步的化学试剂均使用HF/H2O2进行清洗，氢氟酸、双氧水与水的比例为HF∶H2O2∶H2O＝1∶1∶20～1∶1∶300(体积比)。清洗时间为30秒～1500秒。每一步化学试剂清洗完后可以用去离子水(DI-water)进行冲洗。最后一步可以根据需要，调整HF∶H2O2的比例，从而可以得到亲水表面或疏水表面。在使用HF/H2O2溶液清洗时，可以加入超声波。
通过该工艺清洗后可以得到理想的硅片表面状态，主要原因为H2O2不断地氧化表面，HF不断地去除氧化层，从而达到去除金属和表面颗粒的目的，同时，由于HF去除氧化层是各向同性的，所以清洗后的表面微粗糙度得到有力的地保证。
具体实施方式
实施例1
将直拉法生产的直径300mm、P<100>、电阻率为15～25Ωcm的双面抛光片100片进行最终单面抛光，将最终单面抛光后的硅片分为两组(每组50片)进行清洗，采用的清洗工艺如下：
第一组：APM→DHF→APM→HPM→IPA干燥；
第二组：HF/H2O2→DI-water冲洗→HF/H2O2→DI-water冲洗→HF/H2O2→DI-water冲洗→IPA干燥(每一步HF∶H2O2∶H2O＝1∶1∶20，清洗时间为300秒)。
硅片表面颗粒激光扫描结果：
(颗粒粒径：≥0.10微米；单位：个/片)
  最大值   最小值   平均值
  第一组   27   14   23.55
  第二组   19   7   16.62
硅片表面金属沾污测试结果：(单位：E10atoms/cm2)
  Na   Al   Ca   K   Fe   Cr   Cu   Ni   Zn
  第一组   0.338   0.234   0.100   0   0.266   0.045   0.554   0.732   0.524
  第二组   0.412   0.269   0.108   0   0.300   0.023   0.353   0.594   0.510
从以上结果可知，经两种不同清洗工艺清洗后的硅片表面金属沾污情况没有明显的差别，但经过多步HF/H2O2清洗后的硅片表面颗粒数较传统工艺有一定的改善。

Claims (5)

1.一种硅片清洗工艺，其特征在于：在硅片清洗的过程中采用多步清洗工艺，每一步化学试剂均使用氢氟酸和双氧水。
2.根据权利要求1所述的清洗工艺，其特征在于：氢氟酸、双氧水与水的体积比为HF∶H2O2∶H2O＝1∶1∶20～1∶1∶300。
3.根据要利要求1或2所述的清洗工艺，其特征在于：化学试剂槽内的清洗时间为30秒～1500秒。
4.根据要利要求3所述的清洗工艺，其特征在于：每一步清洗后，以去离子水冲洗，最后以IPA干燥。
5.根据要利要求1所述的清洗工艺，其特征在于：化学试剂槽内加入超声波。
CN201010577670.1A 2010-12-02 2010-12-02 一种硅片清洗工艺 Active CN102486994B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010577670.1A CN102486994B (zh) 2010-12-02 2010-12-02 一种硅片清洗工艺

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201010577670.1A CN102486994B (zh) 2010-12-02 2010-12-02 一种硅片清洗工艺

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102486994A true CN102486994A (zh) 2012-06-06
CN102486994B CN102486994B (zh) 2015-08-12

Family

ID=46152470

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201010577670.1A Active CN102486994B (zh) 2010-12-02 2010-12-02 一种硅片清洗工艺

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102486994B (zh)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102716867A (zh) * 2012-06-21 2012-10-10 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种用于太阳能电池的晶体硅片的清洗方法
CN102998162A (zh) * 2012-12-13 2013-03-27 中建安装工程有限公司 锆及锆合金微观组织金相试样制备方法
CN103589538A (zh) * 2013-08-30 2014-02-19 横店集团东磁股份有限公司 一种太阳能硅片的清洗液及其使用方法
CN110681624A (zh) * 2019-09-02 2020-01-14 山西烁科晶体有限公司 一种碳化硅单晶抛光片衬底的最终清洗方法
CN111540670A (zh) * 2020-05-11 2020-08-14 广州粤芯半导体技术有限公司 晶圆的湿法清洗方法及半导体器件的制造方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1700425A (zh) * 2004-05-19 2005-11-23 三星电子株式会社 用于半导体衬底上的金属层和图形的腐蚀－抑制清洗组合物
US7629265B2 (en) * 2006-02-13 2009-12-08 Macronix International Co., Ltd. Cleaning method for use in semiconductor device fabrication

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1700425A (zh) * 2004-05-19 2005-11-23 三星电子株式会社 用于半导体衬底上的金属层和图形的腐蚀－抑制清洗组合物
US7629265B2 (en) * 2006-02-13 2009-12-08 Macronix International Co., Ltd. Cleaning method for use in semiconductor device fabrication

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102716867A (zh) * 2012-06-21 2012-10-10 苏州阿特斯阳光电力科技有限公司 一种用于太阳能电池的晶体硅片的清洗方法
CN102998162A (zh) * 2012-12-13 2013-03-27 中建安装工程有限公司 锆及锆合金微观组织金相试样制备方法
CN103589538A (zh) * 2013-08-30 2014-02-19 横店集团东磁股份有限公司 一种太阳能硅片的清洗液及其使用方法
CN103589538B (zh) * 2013-08-30 2015-04-29 横店集团东磁股份有限公司 一种太阳能硅片的清洗液及其使用方法
CN110681624A (zh) * 2019-09-02 2020-01-14 山西烁科晶体有限公司 一种碳化硅单晶抛光片衬底的最终清洗方法
CN111540670A (zh) * 2020-05-11 2020-08-14 广州粤芯半导体技术有限公司 晶圆的湿法清洗方法及半导体器件的制造方法
CN111540670B (zh) * 2020-05-11 2023-10-24 粤芯半导体技术股份有限公司 晶圆的湿法清洗方法及半导体器件的制造方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN102486994B (zh) 2015-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3003684B1 (ja) 基板洗浄方法および基板洗浄液
CN101722159A (zh) 一种使用稀释的氢氟酸对硅片进行清洗的工艺
CN101211774A (zh) 用于清洗硅片的方法
CN102486994B (zh) 一种硅片清洗工艺
CN103464415A (zh) 太阳能单晶硅片清洗液及清洗方法
TWI757441B (zh) 洗淨液組成物
JP4744228B2 (ja) 半導体基板洗浄液及び半導体基板洗浄方法
CN113675073B (zh) 一种晶片的清洗方法
CN101479831A (zh) 利用弯液面的蚀刻后晶片表面清洁
CN111446188A (zh) 一种半导体硅片表面清洗机构及其清洗工艺
CN104752551A (zh) 一种太阳能硅片的清洗方法
CN104962998A (zh) 基于金刚线切割的硅片的制绒预处理方法及硅片制绒方法
CN1967788A (zh) 钨cmp后的清洗方法
JP2005194294A (ja) 洗浄液及び半導体装置の製造方法
CN107706089A (zh) 铝线干法刻蚀后湿法清洗方法
CN108630518A (zh) 半导体晶圆的清洗方法
CN114678259B (zh) 一种抛光后的碳化硅晶片的清洗方法以及相应的清洗剂
JP4933071B2 (ja) シリコンウエハの洗浄方法
CN112928017A (zh) 有效去除硅片表面金属的清洗方法
CN109537058A (zh) 湿法黑硅制备工艺
Song et al. Development of a novel wet cleaning solution for Post-CMP SiO2 and Si3N4 films
Keswani et al. Post-CMP cleaning
CN114388348A (zh) 一种晶圆的处理方法
JP4857738B2 (ja) 半導体ウエーハの洗浄方法および製造方法
WO2012001874A1 (ja) 太陽電池基板用半導体ウェーハの洗浄方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C53 Correction of patent of invention or patent application
CB02 Change of applicant information

Address after: 100088, 2, Xinjie street, Beijing

Applicant after: YOUYAN NEW MATERIAL CO., LTD.

Address before: 100088, 2, Xinjie street, Beijing

Applicant before: GRINM Semiconductor Materials Co., Ltd.

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: APPLICANT; FROM: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS CO., LTD. TO: GRINM ADVANCED MATERIALS CO., LTD.

C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
ASS Succession or assignment of patent right

Owner name: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS CO., LTD.

Free format text: FORMER OWNER: GRINM ADVANCED MATERIALS CO., LTD.

Effective date: 20150902

C41 Transfer of patent application or patent right or utility model
TR01 Transfer of patent right

Effective date of registration: 20150902

Address after: 101300 Beijing city Shunyi District Shuanghe Linhe Industrial Development Zone on the south side of the road

Patentee after: You Yan Semi Materials Co., Ltd.

Address before: 100088, 2, Xinjie street, Beijing

Patentee before: YOUYAN NEW MATERIAL CO., LTD.

CP01 Change in the name or title of a patent holder

Address after: 101300 south side of Shuanghe Road, Linhe Industrial Development Zone, Shunyi District, Beijing

Patentee after: Youyan semiconductor silicon materials Co.,Ltd.

Address before: 101300 south side of Shuanghe Road, Linhe Industrial Development Zone, Shunyi District, Beijing

Patentee before: GRINM SEMICONDUCTOR MATERIALS Co.,Ltd.

CP01 Change in the name or title of a patent holder