CN112959140A - 一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法 - Google Patents

一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法 Download PDF

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刘琦
李诺
孙晨光
王彦君
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Abstract

本发明提供了一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，包括S1、将硅片置于粗抛机进行粗抛S2、将硅片置于中抛机进行中抛S3、将硅片置于精抛机进行精抛S4、抛光后进行初清洗S5、初清洗后进行最终清洗。本发明所述的硅片抛光采用的是化学机械抛光的方式，碱性抛光液对硅片有一定的腐蚀性,在中、精抛抛光过程结束及存放硅片的水槽使用界面活性剂，可以降低抛光液和水的氧化，从而降低氧化层的厚度，抛光后清洗采用低温低浓度的工艺方法，可以降低碱性清洗液对硅片的腐蚀氧化，同时通过新的SC‑2工艺可以利用HF将残留的氧化层腐蚀掉，从而得到较低氧化层厚度的硅抛光片表面。

Description

一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法
技术领域
本发明属于硅片抛光领域，尤其是涉及一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法。
背景技术
近年来，随着半导体材料的不断发展，其在电子、通讯、纳米制造等领域得到广泛的应用，硅片大直径化是集成电路技术线宽变细、元件数量增多、管芯面积增大和降低成本的需要，是硅材料的发展趋势，对原始硅材料和工艺质量的控制的要求也越来越严苛，硅片直径的增大，对硅片表面的完美型要求越来越高；硅抛光片表面氧化层是半导体材料的一项重要参数，对半导体性能和可靠性有很大影响，因此要获得较低厚度氧化层的硅衬底抛光片，对抛光及清洗的技术水平提出了更高的要求。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，以解决上述的不足之处。
为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，具体制作步骤如下：
S1、将硅片置于粗抛机进行粗抛
S2、将硅片置于中抛机进行中抛
S3、将硅片置于精抛机进行精抛
S4、抛光后进行初清洗
S5、初清洗后进行最终清洗
进一步的，所述S2中的中抛步骤分为三个阶段，第一阶段使用原液与纯水体积比为1:30的中抛液B研磨，二阶段使用纯水研磨10-20s，三阶段使用浓度为1％-2％的界面活性剂研磨20-40s；
进一步的，所述S3中的精抛步骤分为三个阶段，一阶段使用原液与纯水体积比为1:30精抛液C研磨，二阶段使用纯水研磨20-30s，三阶段使用浓度为1％-2％的界面活性剂研磨30-60s；
进一步的，所述抛光后初清洗和最终清洗的SC-1的配比定为NH4OH:H2O2:H2O＝1:3:30，温度控制在40-45℃，氨水原液的浓度为28-30％，双氧水原液的浓度为30-32％；
进一步的，所述最终清洗的SC-2药液由传统药液HCL+H2O2+H2O改为HF+HCL+H2O，配比为HF:HCL:H2O＝1：20：2000，温度控制在25-30℃，HCL原液的浓度为36-38％，HF原液的浓度为49％。
相对于现有技术，本发明所述的一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法具有以下优势：
(1)本发明所述的一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，硅片抛光采用的是化学机械抛光的方式，碱性抛光液对硅片有一定的腐蚀性,在中、精抛抛光过程结束及存放硅片的水槽使用界面活性剂，可以降低抛光液和水的氧化，从而降低氧化层的厚度，抛光后清洗采用低温低浓度的工艺方法，可以降低碱性清洗液对硅片的腐蚀氧化，同时通过新的SC-2工艺可以利用HF将残留的氧化层腐蚀掉，从而得到较低氧化层厚度的硅抛光片表面。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，具体制作步骤如下：
S1、将硅片置于粗抛机进行粗抛
S2、将硅片置于中抛机进行中抛
S3、将硅片置于精抛机进行精抛
S4、抛光后进行初清洗
S5、初清洗后进行最终清洗
优选的，S2中的中抛步骤分为三个阶段，第一阶段使用原液与纯水体积比为1:30的中抛液B研磨，二阶段使用纯水研磨10-20s，三阶段使用浓度为1％-2％的界面活性剂研磨20-40s；
优选的，S3中的精抛步骤分为三个阶段，一阶段使用原液与纯水体积比为1:30精抛液C研磨，二阶段使用纯水研磨20-30s，三阶段使用浓度为1％-2％的界面活性剂研磨30-60s；
优选的，抛光后初清洗和最终清洗的SC-1的配比定为NH4OH:H2O2:H2O＝1:3:30，温度控制在40-45℃，氨水原液的浓度为28-30％，双氧水原液的浓度为30-32％；
优选的，最终清洗的SC-2药液由传统药液HCL+H2O2+H2O改为HF+HCL+H2O，配比为HF:HCL:H2O＝1：20：2000，温度控制在25-30℃，HCL原液的浓度为36-38％，HF原液的浓度为49％。
本发明是通过这样的技术方案实现的：一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，其主要特征在于通过抛光过程和水槽存储加入界面活性剂，减少抛光液和含溶解氧的去离子水对硅片表面的腐蚀氧化，清洗过程采用低温低浓度以及新的SC-2清洗液，减少清洗液对硅片表面的氧化，所述的工艺方法包括如下：
中抛过程分为三个阶段，一阶段使用原液与纯水体积比为1:30的中抛液B研磨，二阶段使用纯水研磨10-20s，三阶段使用浓度为1％-2％的界面活性剂研磨20-40s；
精抛过程分为三个阶段，一阶段使用原液与纯水体积比为1:30精抛液C研磨，二阶段使用纯水研磨20-30s，三阶段使用浓度为1％-2％的界面活性剂研磨30-60s；
抛光过程结束后，硅片卸载到片篮内，将满篮的硅片存放在界面活性剂浓度为0.5％-1％的水槽内，等待清洗；
抛光后初清洗和最终清洗的SC-1的配比定为NH4OH:H2O2:H2O＝1:3:30
温度控制在40-45℃，氨水原液的浓度为28-30％，双氧水原液的浓度为30-32％；
最终清洗的SC-2药液由传统药液HCL+H2O2+H2O改为HF+HCL+H2O，配比为HF:HCL:H2O＝1：20：2000，温度控制在25-30℃，HCL原液的浓度为36-38％，HF原液的浓度为49％；
为了更清楚的理解本发明，结合实施例进一步详细描述本发明：
实施例，对8英寸直拉轻掺硅抛光片的抛光过程的实例进行详细描述：
硅片：8英寸直拉轻掺硅腐蚀片，晶向<100>,电阻率1-100Ω.cm,腐蚀片厚度745-746um,数量300片；
加工设备：SPM单面有蜡抛光机，初清洗机，最终清洗机，ADE9600，SP1颗粒测试仪，膜厚测量仪，粗糙度测量仪；
辅助材料：粗抛液(NP6504)，中抛液(GLANZOX3103)，精抛液(GLANZOX3105)，界面活性剂(Drynon-C)，粗抛光布，中抛布，精抛光布，抛光蜡，氨水，双氧水，HCL，HF等；
抛光过程：
(1)粗抛光过程：使用粗抛机，依次使用粗抛机-1和粗抛机-2进行两次抛光，每次抛光分为两个阶段：
粗抛 抛光时间 抛光液/纯水 流量(L/min)
第一阶段 10-12min 抛光液A 8-10
第二阶段 30-60s 纯水 10-12
抛光液A采用NP6504，抛光液与纯水体积比1:20
(2)中抛过程：使用中抛机，抛光分为三个阶段：
Figure BDA0002925058750000051
抛光液B采用GLANZOX3103，抛光液与纯水体积比1:30，界面活性剂浓度为2％(活性剂与纯水体积比为1:50)
(3)精抛过程：使用精抛机，抛光分为三个阶段：
Figure BDA0002925058750000052
抛光液C采用GLANZOX3105，抛光液与纯水体积比1:30，界面活性剂浓度为2％(活性剂与纯水体积比为1:50)
(4)抛光过程结束后，硅片卸载到片篮内，将满篮的硅片存放在界面活性剂浓度为1％(活性剂与纯水体积比为1:100)的水槽内，传递到清洗工序；
(5)抛光后清洗：分为抛光后初清洗和最终清洗两部分，初清洗步骤依次包括：去蜡清洗、纯水漂洗、SC-1清洗、纯水漂洗、干燥；最终清洗步骤依次包括：SC-1清洗、纯水漂洗、SC-2清洗、纯水漂洗、干燥。其中初清洗和最终清洗的SC-1按照NH4OH:H2O2:H2O＝1:3:30的比例进行配液，温度控制在40-45℃；最终清洗的SC-2药液由传统药液HCL+H2O2+H2O改为HF+HCL+H2O，配比为HF:HCL:H2O＝1：20：2000，温度控制在25-30℃，其它条件参照常规清洗工艺；
加工过程：
抛光：依次进行粗抛、中抛、精抛三个抛光过程；
抛光后，通过自动卸片装置，将硅片从陶瓷盘剥离装入片篮内；
卸载后的硅片放入到水槽内，传送到初清洗；
初清洗后的硅片传送到最终清洗；
最终清洗后，随机取片进行氧化层厚度测试；
技术效果检测：采用上述工艺加工的单晶硅抛光片，经检测表面氧化层厚度均小于1nm,达到预期目标；该检测结果表明，本工艺能实现低氧化层厚度硅抛光片的量产。
根据上述说明，结合本领域技术可实现本方案的发明。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，具体制作步骤如下：
S1、将硅片置于粗抛机进行粗抛
S2、将硅片置于中抛机进行中抛
S3、将硅片置于精抛机进行精抛
S4、抛光后进行初清洗
S5、初清洗后进行最终清洗。
2.根据权利要求1所述的一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，其特征在于：S2中的中抛步骤分为三个阶段，第一阶段使用原液与纯水体积比为1:30的中抛液B研磨，二阶段使用纯水研磨10-20s，三阶段使用浓度为1％-2％的界面活性剂研磨20-40s。
3.根据权利要求1所述的一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，其特征在于：S3中的精抛步骤分为三个阶段，一阶段使用原液与纯水体积比为1:30精抛液C研磨，二阶段使用纯水研磨20-30s，三阶段使用浓度为1％-2％的界面活性剂研磨30-60s。
4.根据权利要求1所述的一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，其特征在于：抛光后初清洗和最终清洗的SC-1的配比定为NH4OH:H2O2:H2O＝1:3:30，温度控制在40-45℃，氨水原液的浓度为28-30％，双氧水原液的浓度为30-32％。
5.根据权利要求1所述的一种降低硅抛光片表面氧化层厚度的工艺方法，其特征在于：最终清洗的SC-2药液由传统药液HCL+H2O2+H2O改为HF+HCL+H2O，配比为HF:HCL:H2O＝1：20：2000，温度控制在25-30℃，HCL原液的浓度为36-38％，HF原液的浓度为49％。
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1300662A (zh) * 1999-12-23 2001-06-27 财团法人工业技术研究院 抛光后线上清洗方法
CN103072073A (zh) * 2012-12-13 2013-05-01 天津中环领先材料技术有限公司 一种保持硅晶圆抛光片少数载流子高寿命的抛光工艺
WO2014171059A1 (ja) * 2013-04-18 2014-10-23 信越半導体株式会社 シリコンウエーハの研磨方法およびエピタキシャルウエーハの製造方法
CN108242396A (zh) * 2016-12-23 2018-07-03 有研半导体材料有限公司 一种降低硅抛光片表面粗糙度的加工方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1300662A (zh) * 1999-12-23 2001-06-27 财团法人工业技术研究院 抛光后线上清洗方法
CN103072073A (zh) * 2012-12-13 2013-05-01 天津中环领先材料技术有限公司 一种保持硅晶圆抛光片少数载流子高寿命的抛光工艺
WO2014171059A1 (ja) * 2013-04-18 2014-10-23 信越半導体株式会社 シリコンウエーハの研磨方法およびエピタキシャルウエーハの製造方法
CN108242396A (zh) * 2016-12-23 2018-07-03 有研半导体材料有限公司 一种降低硅抛光片表面粗糙度的加工方法

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