CN114068299A - 基板表面的抛光方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及微电子技术领域，公开了一种基板表面的抛光方法，该方法包括：将基板固定在工艺腔的样品台的基座上；用化学液对所述基板的表面进行处理；其中，所述化学液为溶有二氧化碳气体的氢氟酸溶液；在用化学液对所述基板的表面进行处理的同时，向所述工艺腔通入混合气体；其中，所述混合气体由二氟甲烷、氮气和氧气组成，所述混合气体中的二氟甲烷、氮气和氧气的体积比为16:3:1。采用本发明实施例，能够在保护基板内的铜结构的同时，可有效去除刻蚀后基片表面产生的残余物，具有良好的抛光效果。
Description
技术领域
本发明涉及微电子技术领域，特别是涉及一种基板表面的抛光方法。
背景技术
基板，也称为基片，其材质一般是玻璃或者陶瓷等。在微电子行业中，在采取液体化学液、反应气体和等离子体对基板进行刻蚀后，会在基板表面产生氮化物等残余杂质，影响基板表面的清洁度和光滑度，从而导致最终器件的良率下降，因此，为了防止最终器件的良率下降，刻蚀后产生的氮化物等残余杂质必须在下一段工艺开始前去除。目前，通常是利用酸和氧化剂的液态混和液来去除基板表面的氮化物等残余杂质，从而对基板表面进行抛光，然而，这种方法的抛光效果不好。
发明内容
本发明实施例的目的是提供一种基板表面的抛光方法，在保护基板内的铜结构的同时，可有效去除刻蚀后基片表面产生的残余物，具有良好的抛光效果。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供一种基板表面的抛光方法，包括：
将基板固定在工艺腔的样品台的基座上；
用化学液对所述基板的表面进行处理；其中，所述化学液为溶有二氧化碳气体的氢氟酸溶液；
在用化学液对所述基板的表面进行处理的同时，向所述工艺腔通入混合气体；其中，所述混合气体由二氟甲烷、氮气和氧气组成，所述混合气体中的二氟甲烷、氮气和氧气的体积比为16:3:1。
作为上述方案的改进，在所述用化学液对所述基板的表面进行处理之前，所述方法还包括：
控制所述样品台转动，以带动所述基板以预设转速旋转。
作为上述方案的改进，所述预设转速为3000-3500rpm。
作为上述方案的改进，所述用化学液对所述基板的表面进行处理，具体为：
向所述基板的表面喷洒化学液，以在所述基板的表面形成一层液体薄膜。
作为上述方案的改进，所述氢氟酸溶液由氢氟酸和去离子水组成，所述氢氟酸溶液中的氢氟酸与去离子水的体积比为1：45000。
作为上述方案的改进，所述化学溶液的温度为20～25℃。
作为上述方案的改进，所述混合气体的供给量为4400SCCM。
作为上述方案的改进，所述混合气体的通入时间为10-40分钟。
作为上述方案的改进，所述工艺腔内的压力为800-1000mTorr。
作为上述方案的改进，所述基座的温度为80-100℃。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供一种基板表面的抛光方法，先将基板固定在工艺腔的样品台的基座上，再用化学液对所述基板的表面进行处理，并在用化学液对所述基板的表面进行处理的同时，向所述工艺腔通入由二氟甲烷、氮气和氧气组成的混合气体，从而清除基板表面的氮化物等残余物质，实现对基板表面的抛光。由于化学液中的氢氟酸能与基板表面的氮化物等残余物质进行反应，同时，化学溶液中混合的二氧化碳可以防止在清洗过程中对基板内的铜线圈造成腐蚀，而二氟甲烷、氮气和氧气组成的混合气体也能够与基板的表面的残余物进行反应，增强了基板表面残余物质的清除效果，因此，本发明实施例提供的基板表面的抛光方法在保护基板内的铜结构的同时，可有效去除刻蚀后基片表面产生的残余物，具有良好的抛光效果。
附图说明
图1是本发明提供的实施例中的一种基板表面的抛光方法的流程图。
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。
请参阅图1所示，其是本发明提供的实施例中的一种基板表面的抛光方法的流程图，所述的基板表面的抛光方法包括以下步骤：
S10、将基板固定在工艺腔的样品台的基座上；
S11、用化学液对所述基板的表面进行处理；其中，所述化学液为溶有二氧化碳气体的氢氟酸溶液；
S12、在用化学液对所述基板的表面进行处理的同时，向所述工艺腔通入混合气体；其中，所述混合气体由二氟甲烷、氮气和氧气组成，所述混合气体中的二氟甲烷、氮气和氧气的体积比为16:3:1。
在本实施例中，先将基板固定在工艺腔的样品台的基座上，再用化学液对所述基板的表面进行处理，并在用化学液对所述基板的表面进行处理的同时，向所述工艺腔通入由二氟甲烷、氮气和氧气组成的混合气体，从而清除基板表面的氮化物等残余物质，实现对基板表面的抛光。由于化学液中的氢氟酸能与基板表面的氮化物等残余物质进行反应，同时，化学溶液中混合的二氧化碳可以防止在清洗过程中对基板内的铜线圈造成腐蚀，而二氟甲烷、氮气和氧气组成的混合气体也能够与基板的表面的残余物进行反应，增强了基板表面残余物质的清除效果，因此，本发明实施例提供的基板表面的抛光方法在保护基板内的铜结构的同时，可有效去除刻蚀后基片表面产生的残余物，具有良好的抛光效果。
需要说明的是，本发明实施例中的所述基板的材料主要是陶瓷或玻璃，其作用是承载半导体元件，所述工艺腔具体可以是刻蚀工艺反应腔。
需要说明的是，用化学液对基板的表面进行处理的方式有多种，例如可以是将基板浸泡在化学液中，还可以是向基板表面喷洒化学液，在此不作限定。
作为其中一种可选的实施方式，在所述步骤S11之前，所述方法还包括：
S21、控制所述样品台转动，以带动所述基板以预设转速旋转。
在本实施例中，在对基板抛光的过程中，控制样品台带动基板以预设转速旋转，能够使得化学液更加均匀地分布在基板表面，同时，接触到基板表面的化学液永远是新鲜的，因此能有效提高清洗效果，从而提高抛光效果。
在一个具体的实施方式中，所述预设转速为3000-3500rpm。
作为其中一种可选的实施方式，所述步骤S11具体为：
向所述基板的表面喷洒化学液，以在所述基板的表面形成一层液体薄膜。
在本实施例中，通过向基板的表面喷洒化学液，以在基板的表面形成一层均匀的液体薄膜，从而实现对基板表面的均匀清洗，由于在喷洒过程中所使用的化学液相对较少，有利于控制成本和保护环境。
作为其中一种可选的实施方式，所述氢氟酸溶液由氢氟酸和去离子水组成，所述氢氟酸溶液中的氢氟酸与去离子水的体积比为1：45000。经过本发明人对所述化学液的成分配比的深入研究，本发明人发现：当所述化学液中的氢氟酸与去离子水的体积比为1：45000时，化学液能够对基板表面的氮化物等残余物质具有最好的去除效果。
作为其中一种可选的实施方式，可以是将二氧化碳气体饱和溶解于氢氟酸溶液中，从而制成所述化学液。
作为其中一种可选的实施方式，所述化学溶液的温度为20-25℃。经过本发明人的深入研究，本发明人发现：当所述化学溶液的温度为20-25℃时，化学液能够对基板表面的氮化物等残余物质具有最好的去除效果。
需要说明的是，在具体实施时，所述化学溶液中的氢氟酸与去离子水的体积比和所述化学溶液的温度可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。
在具体实施时，可以是向工艺腔中同时通入体积比为16:3:1的二氟甲烷、氮气和氧气，从而实现向工艺腔通入混合气体。经过本发明人对混合气体的深入研究，本发明人发现：当混合气体中的二氟甲烷、氮气和氧气的体积比为16:3:1，混合气体对基板表面的氮化物等残余物质具有最好的去除效果。
优选地，所述混合气体的供给量为4400SCCM，其中，所述二氟甲烷(CH2F2)的供给量为3500SCCM，所述氮气(N2)的供给量为700SCCM，所述氧气(O2)的供给量为200SCCM。进一步地，所述混合气体的通入时间为10-40分钟。
在上述发明实施例中，示例性地，所述工艺腔内的压力为800-1000mTorr。经过本发明人的深入研究，本发明人发现：通过设置工艺腔内的压力为800-1000mTorr，能够促进化学液对基板表面的浸润，和混合气体与基板表面的接触，从而提高抛光效果。
在上述发明实施例中，示例性地，所述基座的温度为80-100℃。经过本发明人的深入研究，本发明人发现：通过设置基座的温度为80-100℃，能够促进化学液和混合气体与基板表面的残余物质的反应，从而提高抛光效果。
当然，在具体实施时，所述二氟甲烷的供给量、所述氮气的供给量、所述氧气的供给量、所述工艺腔的压力和所述基座的温度可以根据实际使用要求进行设置，在此不做更多的赘述。
在具体实施当中，具体可以通过操作人员在显微镜下肉眼观察基板表面的残余物质的数量来确定基板表面残余物质的去除效果，当然，也可以通过其他方式来确认去除效果，在此不做更多的赘述。
下面通过具体实施例来描述本方案的实施过程，包括：将基板固定在工艺腔的样品台的基座上，并将基座的温度设定为80℃，基板在样品台的转动下以3250rpm的转速旋转，再将氢氟酸、二氧化碳和去离子水溶液组成的化学液喷洒在基板的表面，从而在基板的表面形成一层均匀的液体薄膜，其中，氢氟酸与水的体积比为1：45000，二氧化碳气体饱和溶于稀氢氟酸溶液中，并同时通入混合气体，通入时间为10分钟，其中，混合气体中的二氟甲烷的供给量为3500SCCM，氮气的供给量为700SCCM，氧气的供给量为200SCCM，从而实现对基板表面的抛光。然后，通过显微镜对抛光后的基板表面进行观察，发现基板表面上不存在颗粒直径>2cm和颗粒直径为1mm-2cm的残余物质，因此，取得良好的抛光效果。
以上所述仅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，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种基板表面的抛光方法，其特征在于，包括：
将基板固定在工艺腔的样品台的基座上；
用化学液对所述基板的表面进行处理；其中，所述化学液为溶有二氧化碳气体的氢氟酸溶液；
在用化学液对所述基板的表面进行处理的同时，向所述工艺腔通入混合气体；其中，所述混合气体由二氟甲烷、氮气和氧气组成，所述混合气体中的二氟甲烷、氮气和氧气的体积比为16:3:1。
2.如权利要求1所述的基板表面的抛光方法，其特征在于，在所述用化学液对所述基板的表面进行处理之前，所述方法还包括：
控制所述样品台转动，以带动所述基板以预设转速旋转。
3.如权利要求2所述的基板表面的抛光方法，其特征在于，所述预设转速为3000-3500rpm。
4.如权利要求1所述的基板表面的抛光方法，其特征在于，所述用化学液对所述基板的表面进行处理，具体为：
向所述基板的表面喷洒化学液，以在所述基板的表面形成一层液体薄膜。
5.如权利要求1或4所述的基板表面的抛光方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液由氢氟酸和去离子水组成，所述氢氟酸溶液中的氢氟酸与去离子水的体积比为1：45000。
6.如权利要求1或4所述的基板表面的抛光方法，其特征在于，所述化学溶液的温度为20-25℃。
7.如权利要求1所述的基板表面的抛光方法，其特征在于，所述混合气体的供给量为4400SCCM。
8.如权利要求7所述的基板表面的抛光方法，其特征在于，所述混合气体的通入时间为10-40分钟。
9.如权利要求1所述的基板表面的抛光方法，其特征在于，所述工艺腔内的压力为800-1000mTorr。
10.如权利要求1所述的基板表面的抛光方法，其特征在于，所述基座的温度为80-100℃。
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