CN106653560B - 硅片的清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种硅片的清洗方法，包括步骤：将硅片放置清水中浸泡20分钟并使用清水喷淋30秒～60秒，去除硅片上砂浆；超声处理，使用多重频率超声波去除硅片表面的高分子及金属离子；将硅片先后放置于三氯乙烯溶液及异丙醇溶液中旋转清洗3分钟；使用温度为80度的SC1清洗液清洗硅片10分钟，去除硅片的金属杂质；使用温度为60度的去离子水清洗硅片5分钟；使用温度为80度的SC2清洗液清洗硅片，去除硅片的金属杂质；使用温度为60度的去离子水清洗硅片5分钟；将硅片放置于浓度为1％的氢氟酸溶液中，去除硅片的原生氧化层；使用温度为60度的去离子水清洗硅片1分钟；对硅片进行干燥处理，完成清洗硅片的全过程。

Description

硅片的清洗方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造的技术领域，尤其涉及一种硅片的清洗方法。
背景技术
在集成电路的制造过程中，最复杂最频繁的工艺步骤就是圆硅片洗净，因为在生产过程中，需要有机物和无机物的化学参与才能够完成。所以表面有机物，化合物，金属杂质和各种微粒。清洗是为了去除附着在表面的这些会造成漏电，电压崩溃，集成电路短路的污染物，而且使其表面没有原生氧化层。
以往的方法没有有效地解决上述问题，而且化学物质对操作人员的身体危害很大。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种硅片的清洗方法，能有效清除附着在硅片上的污染物，能有效避免集成电路短路，电压崩溃，漏电等问题，又能有效清除集成电路上的原生氧化层。
本发明实施例提供了一种硅片的清洗方法，包括步骤：
S1、将硅片放置清水中浸泡20分钟，以去除硅片上的大部分砂浆；
S2、使用清水喷淋硅片30秒～60秒，以去除浸泡后硅片上残留的少量砂浆；
S3、使用频率为20KHz-1MHz、功率密度为0.5-1.0W/cm2的低频超声波及频率为2MHz-3MHz、功率密度为0.1-0.5W/cm2的高频超声波对硅片进行10秒的超声处理，且低频超声波功率密度保持在高频超声波功率密度的3倍以上；
S4、使用频率为20KHz-1MHz、功率密度为0.1-0.5W/cm2的低频超声波及频率为2MHz-3MHz、功率密度为0.3-1.0W/cm2的高频超声波对硅片进行20秒的超声处理，且高频超声波功率密度保持在低频超声波功率密度的3倍以上；
S5、使用频率为20KHz-1MHz、功率密度小于0.1W/cm2的低频超声波及频率为2MHz-3MHz、功率密度为0.1-1.0W/cm2的高频超声波对硅片进行40秒的超声处理；
S6、将硅片放置于三氯乙烯溶液中旋转清洗3分钟；
S7、将硅片放置于异丙醇溶液中旋转清洗3分钟；
S8、使用温度为80度，重量比为NH4OH：H2O2：H2O＝1：1：5的SC1清洗液清洗硅片10分钟，以去除硅片的金属杂质；
S9、使用温度为60度的去离子水清洗硅片5分钟；
S10、使用温度为80度，重量比为HCI：H2O2：H2O＝1：1：6的SC2清洗液清洗硅片，以去除硅片的金属杂质；
S11、使用温度为60度的去离子水清洗硅片5分钟；
S12、将硅片放置于浓度为1％的氢氟酸溶液中，以去除硅片的原生氧化层；
S13、使用温度为60度的去离子水清洗硅片1分钟；
S14、对硅片进行干燥处理，从而完成清洗硅片的全过程。
作为上述方案的改进，所述旋转转速为1000rpm～1600rpm。
作为上述方案的改进，所述去离子水的分子量为18.00，PH值为5.0～7.5，电导率为ms/m<＝0.5。
与现有技术相比，本发明公开的硅片的清洗方法通过化学清洗和物理清洗，将集成电路在生产过程中所产生的附着于集成电路表面的有机物，化合物，金属杂质，各种微粒针对性地一一去除，解决了集成电路上污染物对集成电路造成的短路，电压崩溃，漏电等问题。
附图说明
图1是本发明实施例中一种硅片的清洗方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参见图1，是本发明实施例提供的一种硅片的清洗方法的流程示意图。如图1所示，该方法包括步骤：
S101、将硅片放置清水中浸泡20分钟，以去除硅片上的大部分砂浆。
S102、使用清水喷淋硅片30秒～60秒，以去除浸泡后硅片上残留的少量砂浆。
本发明实施例使用清水对切割后硅片上大部分砂浆实现浸泡脱离处理，便于收集浸泡产生的砂浆水，以便在砂浆回收企业对浸泡过的砂浆水进行二次回收再利用，提高了砂浆回收利用率，同时降低了污水处理费用，达到环保的目的。
S103、使用频率为20KHz-1MHz、功率密度为0.5-1.0W/cm2的低频超声波及频率为2MHz-3MHz、功率密度为0.1-0.5W/cm2的高频超声波对硅片进行10秒的超声处理，且低频超声波功率密度保持在高频超声波功率密度的3倍以上。
S104、使用频率为20KHz-1MHz、功率密度为0.1-0.5W/cm2的低频超声波及频率为2MHz-3MHz、功率密度为0.3-1.0W/cm2的高频超声波对硅片进行20秒的超声处理，且高频超声波功率密度保持在低频超声波功率密度的3倍以上。
S105、使用频率为20KHz-1MHz、功率密度小于0.1W/cm2的低频超声波及频率为2MHz-3MHz、功率密度为0.1-1.0W/cm2的高频超声波对硅片进行40秒的超声处理。
在经过S101～102的对切割后的硅片进行预清洗后，通过步骤S103～105对硅片进行超声处理，进一步深入去除硅片表面的部分高分子、金属离子及小颗粒等异物。
S106、将硅片放置于三氯乙烯溶液中旋转清洗3分钟。
S107、将硅片放置于异丙醇溶液中旋转清洗3分钟。
具体的，在步骤S106和步骤S107中，所述旋转转速为1000rpm～1600rpm。
S108、使用温度为80度，重量比为NH4OH：H2O2：H2O＝1：1：5的SC1清洗液清洗硅片10分钟，以去除硅片的金属杂质。
S109、使用温度为60度的去离子水清洗硅片5分钟。
S110、使用温度为80度，重量比为HCI：H2O2：H2O＝1：1：6的SC2清洗液清洗硅片，以去除硅片的金属杂质。
S111、使用温度为60度的去离子水清洗硅片5分钟。
S112、将硅片放置于浓度为1％的氢氟酸溶液中，以去除硅片的原生氧化层。
S113、使用温度为60度的去离子水清洗硅片1分钟。
具体的，在步骤S109、步骤S111以及步骤S113中，所述去离子水的分子量为18.00，PH值为5.0～7.5，电导率为ms/m<＝0.5。
S114、对硅片进行干燥处理，从而完成清洗硅片的全过程。
综上所述，本发明公开的一种硅片的清洗方法，解决了在制造集成电路时产生在硅片上的残留污染物，利用化学清洗与物理清洗，一一对应清除污染物中的有机物，化合物，金属杂质和各种微粒。避免了污染物所造成的漏电，电压崩溃，短路等问题。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种硅片的清洗方法，其特征在于，包括步骤：
S1、将硅片放置清水中浸泡20分钟，以去除硅片上的一部分砂浆；
S2、使用清水喷淋硅片30秒～60秒，以去除浸泡后硅片上残留的砂浆；
S3、使用频率为20KHz-1MHz、功率密度为0.5-1.0W/cm2的低频超声波及频率为2MHz-3MHz、功率密度为0.1-0.5W/cm2的高频超声波对硅片进行10秒的超声处理，且低频超声波功率密度保持在高频超声波功率密度的3倍以上；
S4、使用频率为20KHz-1MHz、功率密度为0.1-0.5W/cm2的低频超声波及频率为2MHz-3MHz、功率密度为0.3-1.0W/cm2的高频超声波对硅片进行20秒的超声处理，且高频超声波功率密度保持在低频超声波功率密度的3倍以上；
S5、使用频率为20KHz-1MHz、功率密度小于0.1W/cm2的低频超声波及频率为2MHz-3MHz、功率密度为0.1-1.0W/cm2的高频超声波对硅片进行40秒的超声处理；
S6、将硅片放置于三氯乙烯溶液中旋转清洗3分钟；
S7、将硅片放置于异丙醇溶液中旋转清洗3分钟；
S8、使用温度为80摄氏度，重量比为NH4OH：H2O2：H2O＝1：1：5的SC1清洗液清洗硅片10分钟，以去除硅片的金属杂质；
S9、使用温度为60摄氏度的去离子水清洗硅片5分钟；
S10、使用温度为80摄氏度，重量比为HCI：H2O2：H2O＝1：1：6的SC2清洗液清洗硅片，以去除硅片的金属杂质；
S11、使用温度为60摄氏度的去离子水清洗硅片5分钟；
S12、将硅片放置于浓度为1％的氢氟酸溶液中，以去除硅片的原生氧化层；
S13、使用温度为60摄氏度的去离子水清洗硅片1分钟；
S14、对硅片进行干燥处理，从而完成清洗硅片的全过程。
2.如权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于：所述旋转的转速为1000rpm～1600rpm。
3.如权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于：所述去离子水的分子量为18.00，PH值为5.0～7.5，电导率ms/m<＝0.5。
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