CN1121060C - 集成电路硅衬底抛光片表面吸附粒子吸附状态的控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种集成电路硅衬底抛光片表面吸附粒子吸附状态的控制方法，属于硅抛光片表面粒子吸附状态的控制方法。主要解决硅衬底抛光片表面吸附粒子难以清洗，工艺复杂，效率低，成本高的问题。主要技术特点是将盛有新抛光硅片花篮放入0.01～5%(体积%)的FA/O活性剂水溶液的槽内，上、下提放至少三次，在槽内放置7天以内，取出再进行正常清洗。本方法工艺简单，效率高，成本低，不存在刷片损伤、划伤等现象，存放时间可由4小时提高到168小时以上。主要用于对硅衬底抛光片表面吸附粒子吸附状态的控制。

Description

集成电路硅衬底抛光片表面吸附粒子吸附状态的控制方法
本发明技术领域：
本发明属于一种硅抛光片表面粒子吸附状态的控制方法，特别涉及一种集成电路硅衬底抛光片表面吸附粒子吸附状态的控制方法。
本发明的背景技术：
目前，微电子技术迅猛发展，单元图形的尺寸日益微化，已发展到0.13μm，对衬底片允许吸附粒子尺寸与个数要求愈来愈高，对φ200mm衬底而言，允许0.2μm粒子，不多于30个/片，目前要求进一步提高，而硅单晶新抛光后，表面新断化学键活性强、能量高，易从周围环境吸附一层物质，以便降低能量达到稳定，吸附粒子从物理吸附转化为难清洗的化学与键合吸附状态。目前，美国MEMC、日本NEC等大公司均采用刷片机双面刷洗，在2～4h内，一片一片的机械刷洗，否则吸附粒子就成为难清下来的化学键合吸附状态，成为废片。每台刷片机40多万美元，一般每个单位需要4～5台，设备费用昂贵；一片一片的刷洗，效率低，成本高，工艺复杂；且双面刷洗容易划伤衬底片。
本发明的技术内容：
本发明所要解决的技术问题是硅衬底抛光片表面吸附粒子难以清洗，且清洗工艺复杂，效率低，成本高的问题。从而提供一种集成电路硅衬底抛光片表面吸附粒子吸附状态的控制方法。
本发明的技术解决方案如下：
集成电路硅衬底抛光片表面吸附粒子吸附状态的控制方法的工艺步骤如下：
(1)将0.01～5％(体积％)的FA/O活性剂水溶液放入槽内；
(2)将新抛光硅单晶片放入硅片花篮内；
(3)将花篮放入盛有FA/O活性剂水溶液的槽内，并上、下提放至少三次；
(4)新抛光硅单晶片陆续在槽内放置7天以内，取出再集中进行正常清洗。
市场销售的FA/O活性剂是由脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、十三个螯合环的羟胺、乙二胺四乙酸胺、四羟乙基乙二胺、六羟丙基丙二胺及去离子水组成。
本技术与现有技术相比有如下优点：
(1)发明采用特选活性剂浸泡的方法，将抛光片表面吸附粒子长期处于易清洗物理吸附状态，存放时间可由4小时提高到168小时以上，实现了将抛光片集中正常清洗，其指标均达到或超过国际SIMI标准；
(2)本方法工艺简单，集中正常清洗，效率高，省去一片一片刷洗工艺；
(3)成本低，省去多台昂贵刷片机设备(40多万美元/台)，溶剂用量少，价格便宜，节省大量人力、财力；
(4)本方法不存在刷片损伤、划伤等现象。
本发明的具体实施方式如下：
实施例1  选用φ100mm，n型(111)硅单晶片
一、本发明方法处理
1、将FA/O活性剂配制成0.01％(体积％)的水溶液放入槽内；
2、将编号为2、4、6、8、10、12号的新抛光硅单晶片放入硅片花篮内；
3、然后将花篮放入盛有FA/O活性剂水溶液的槽内，并上、下提放各三次；
4、新抛光硅单晶片在槽内放置2小时后，取出，再用常用的1号液、2号液、3号液依次清洗；
二、原刷片方法处理
1、将编号为3、5、7、9、11、13号的新抛光硅单晶片在纯水中存放2小时；
2、取出后，再用刷片机一片一片的依次刷洗；
3、刷洗后的新抛光片再用常用的1号液、2号液、3号液依次清洗；
将上面两种方法处理的抛光片分别在电子扫描粒子计数器上计数，大于0.2μm粒子如表1。
表1电子扫描粒子计数器检测表面粒子对比表
    刷片法     片子编号 3# 5# 7# 9# 11# 13#
    粒子数/片     21     30     20     28     23     18
    浸泡法     片子编号     2#     4#     6#     8#     10#     12#
    粒子数/片     19     18     22     29     18     21
结论：短时间内两种方法处理效果表面颗粒数相当，但是活性剂浸泡法工艺简单，且与刷片法相比，表面无划伤，而刷片法有2片微划伤。
实施例2  选用φ100mm，p型(100)硅单晶片
一、发明方法处理
1、将FA/O活性剂配制成5％(体积％)的水溶液放入槽内；
2、将编号为21、22、23、24、25、26、27、28、29、30号的新抛光硅单晶片放入花篮内；
3、然后将花篮放入盛有FA/O活性剂水溶液的槽内，并上、下提放各五次；
4、新抛光硅单晶片在槽内放置12小时后，取出，再用常用的1号液、2号液、3号液依次清洗；
二、原刷片方法处理
1、将编号为11、12、13、14、15、16、17、18、19、20号的新抛光硅单晶片在纯水中存放12小时；
2、取出后，用刷片机一片一片的依次刷洗；
3、刷洗后的新抛光硅单晶片再用常用的1号液、2号液、3号液依次清洗；
将上面两种方法处理的抛光硅单晶片分别在电子扫描粒子计数器上计数，大于0.2μm粒子如表2。表2
刷片法 编号 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20
粒子数 1487  1281  1891  1294  2011  1872  1124  1867  2481  1941
浸泡法 编号 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30
粒子数 19  20  18  21  18  22  18  20  29  21
结论：本发明方法与刷片法相比，不仅工艺简单，表面无划伤，而且存放12小时后常规清洗，未去除的颗粒数全部达到国际标准。而纯水存放12小时后刷洗片，未去除的颗粒数全部超过国际标准，全部是废片，且表面有微划伤。
实施例3  选用φ100mm p型(111)硅单晶片
1、将FA/O活性剂配制成3％(体积％)的水溶液放入槽内；
2、将编号为31、32、33、34、35、36、37、38、39、40号的新抛光硅单晶片放入花篮内；
3、然后将花篮放入盛有FA/O活性剂水溶液的槽内，并上、下提放各四次；
4、新抛光硅单晶片在槽内放置160小时后，取出，再用常用的1号液、2号液、3号液依次清洗；
将上面方法处理的抛光片分别在电子扫描粒子计数器上计数，大于0.2μm粒子如表3。
表3
    编号     31     32     33     34     35     36     37     38     39     40
    粒子数     21     18     21     19     23     20     19     21     17     28
结论：本发明方法处理效果放置160小时与抛光后立即清洗效果相当。

Claims (1)

1、一种集成电路硅衬底抛光片表面吸附粒子吸附状态的控制方法，其特征在于：其方法步骤如下：
(1)将浓度为体积的0.01～5％的FA/O活性剂水溶液放入槽内，其中FA/O活性剂由脂肪醇聚氧乙烯醚、聚氧乙烯烷基胺、十三个螯合环的羟胺、乙二胺四乙酸胺、四羟乙基乙二胺、六羟丙基丙二胺及去离子水组成；
(2)将新抛光硅单晶片放入硅片花篮内；
(3)将花篮放入盛有FA/O活性剂水溶液的槽内，并上、下提放至少三次；
(4)新抛光硅单晶片陆续在槽内放置7天以内，取出再集中进行正常清洗。
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