CN115863147A - 降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，所属半导体加工技术领域，包括如下操作步骤：第一步：使用TSC‑1活化剂与水的混合物对胶带研磨后的硅片进行浸泡清洗。第二步：采用去离子水冲洗。第三步：使用SC‑1清洗液对硅片进行浸泡清洗。第四步：接着再使用SC‑1清洗液对硅片进行第二次的浸泡清洗。第五步：通过QDR工艺进行硅片表面进行冲洗、鼓泡、风淋。第六步：采用SC‑2清洗液对硅片进行浸泡清洗。第七步：通过QDR工艺进行硅片表面进行冲洗、鼓泡、风淋。第八步：采用去离子水冲洗，最后进行烘干完成清洗过程。将硅片表面颗粒污染降到0.3um≤50颗以内，金属Na、Al污染降到20E10以内，Cr，Fe，Ni，Cu降到5F10以内。
Description
技术领域
本发明涉及半导体加工技术领域，具体涉及一种降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法。
背景技术
中国专利《一种研磨硅片清洗方法》，申请号为：201910105318.9，公开了其方法依次包括预清洗和清洗步骤，其中预清洗依次顺序包括鼓泡吹洗、预清洗液清洗和纯水清洗；清洗包括免超声药液清洗和纯水清洗，其中免超声药液清洗和纯水清洗交替进行若干次。
免超声药液清洗和纯水清洗交替进行的步骤包括：第一次纯水清洗、第一次碱洗液清洗、第二次纯水清洗、第二次碱洗液清洗、第三次纯水清洗、氧化清洗液清洗，第四次纯水清洗；优选的，第四次纯水清洗后对研磨硅片甩干。
胶带研磨工艺是硅片断面处理方法的一种。工作原理是使用特殊胶带通过轮盘带动转动，将硅片边缘倒角上的二氧化硅或多晶硅研磨去除，并且研磨出指定的倒角宽幅和角度。在胶带研磨后，磨下来的二氧化硅以及多晶硅会吸附在硅片表面难以去除，虽然胶带研磨机自带有冲洗功能，但能力有限，必须在其工艺完成后进行再次洗净。
目前工艺过程：胶带研磨后洗净是采用纯水-TSC-1-纯水-SC-1-纯水进行洗净。这种洗净能去除大部分颗粒，但对细小颗粒和金属去除能力有限。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在的不足，提供了一种降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，将硅片表面颗粒污染降到0.3um≤50颗以内，金属Na、Al污染降到20E10以内，Cr，Fe，Ni，Cu降到5F10以内。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：
一种降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，包括如下操作步骤：
第一步：使用TSC-1活化剂与水的混合物对胶带研磨后的硅片进行浸泡清洗，体积比例为0.8∶59.2，使硅片表面的颗粒活化。
第二步：采用去离子水冲洗，达到去除颗粒的作用。
第三步：使用由体积比为4∶6∶50的NH4OH、H2O2和H2O组成的SC-1清洗液对硅片进行浸泡清洗。
第四步：接着再使用SC-1清洗液对硅片进行第二次的浸泡清洗。
第五步：通过QDR工艺进行硅片表面进行冲洗、鼓泡、风淋，去除硅片表面的可溶性络合离子。
第六步：采用由体积比为2∶5∶53的HCl、H2O2、H2O组成的SC-2清洗液对硅片进行浸泡清洗。
第七步：通过QDR工艺进行硅片表面进行冲洗、鼓泡、风淋，去除硅片表面的可溶性络合离子。
第八步：采用去离子水冲洗，进一步去除硅片表面的金属离子，最后进行烘干完成清洗过程。
作为优选，硅片在60℃温度下通过TSC-1活化剂与水的混合物进行浸泡清洗7min。
作为优选，硅片在60℃温度下通过SC-1清洗液进行浸泡清洗7min。
作为优选，SC-1清洗液通过H2O2的氧化和NH4OH的腐蚀可有效去除硅片表面氧化层，使金属杂质随着腐蚀层剥落，H2O2将硅片表面的Cu、Au、Ag原子氧化为离子状态，同时NH3可以和Cu2+、Ag+络合为可溶性络合离子。
作为优选，硅片在60℃温度下通过SC-2清洗液进行浸泡清洗7min。
作为优选，SC-2清洗液将碱金属离子及Al3+、Fe3+和Mg2+在SC-1溶液中形成的不溶的氢氧化物反应生成与水的络合物。
作为优选，QDR工艺步骤如下：
步骤1：注水、鼓泡、喷淋同时开启100秒。
步骤2：喷淋、快排同时开启30秒。
步骤3：注水、鼓泡、喷淋同时开启100秒。
步骤4：喷淋、快排同时开启30秒。
本发明能够达到如下效果：
本发明提供了一种降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，与现有技术相比较，将硅片表面颗粒污染降到0.3um≤50颗以内，金属Na、Al污染降到20E10以内，Cr，Fe，Ni，Cu降到5F10以内。
具体实施方式
下面通过实施例，对发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：一种降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，包括如下操作步骤：
第一步：使用TSC-1活化剂与水的混合物对胶带研磨后的硅片进行浸泡清洗，体积比例为0.8：59.2，使硅片表面的颗粒活化。
硅片在60℃温度下通过TSC-1活化剂与水的混合物进行浸泡清洗7min。
第二步：采用去离子水冲洗，达到去除颗粒的作用。
第三步：使用由体积比为4∶6∶50的NH4OH、H2O2和H2O组成的SC-1清洗液对硅片进行浸泡清洗。
第四步：接着再使用SC-1清洗液对硅片进行第二次的浸泡清洗。
硅片在60℃温度下通过SC-1清洗液进行浸泡清洗7min。SC-1清洗液通过H2O2的氧化和NH4OH的腐蚀可有效去除硅片表面氧化层，使金属杂质随着腐蚀层剥落，H2O2将硅片表面的Cu、Au、Ag原子氧化为离子状态，同时NH3可以和Cu2+、Ag+络合为可溶性络合离子。
第五步：通过QDR工艺进行硅片表面进行冲洗、鼓泡、风淋，去除硅片表面的可溶性络合离子。QDR工艺步骤如下：
步骤1：注水、鼓泡、喷淋同时开启100秒。
步骤2：喷淋、快排同时开启30秒。
步骤3：注水、鼓泡、喷淋同时开启100秒。
步骤4：喷淋、快排同时开启30秒。
第六步：采用由体积比为2∶5∶53的HCl、H2O2、H2O组成的SC-2清洗液对硅片进行浸泡清洗。
硅片在60℃温度下通过SC-2清洗液进行浸泡清洗7min。SC-2清洗液将碱金属离子及Al3+、Fe3+和Mg2+在SC-1溶液中形成的不溶的氢氧化物反应生成与水的络合物。
第七步：通过QDR工艺进行硅片表面进行冲洗、鼓泡、风淋，去除硅片表面的可溶性络合离子。QDR工艺步骤如下：
步骤1：注水、鼓泡、喷淋同时开启100秒。
步骤2：喷淋、快排同时开启30秒。
步骤3：注水、鼓泡、喷淋同时开启100秒。
步骤4：喷淋、快排同时开启30秒。
第八步：采用去离子水冲洗，进一步去除硅片表面的金属离子，最后进行烘干完成清洗过程。
综上所述，该降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，将硅片表面颗粒污染降到0.3um≤50颗以内，金属Na、Al污染降到20E10以内，Cr，Fe，Ni，Cu降到5E10以内。
以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。
Claims (7)
1.一种降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，其特征在于包括如下操作步骤：
第一步：使用TSC-1活化剂与水的混合物对胶带研磨后的硅片进行浸泡清洗，体积比例为0.8：59.2，使硅片表面的颗粒活化；
第二步：采用去离子水冲洗，达到去除颗粒的作用；
第三步：使用由体积比为4∶6∶50的NH4OH、H2O2和H2O组成的SC-1清洗液对硅片进行浸泡清洗；
第四步：接着再使用SC-1清洗液对硅片进行第二次的浸泡清洗；
第五步：通过QDR工艺进行硅片表面进行冲洗、鼓泡、风淋，去除硅片表面的可溶性络合离子；
第六步：采用由体积比为2∶5∶53的HCl、H2O2、H2O组成的SC-2清洗液对硅片进行浸泡清洗；
第七步：通过QDR工艺进行硅片表面进行冲洗、鼓泡、风淋，去除硅片表面的可溶性络合离子；
第八步：采用去离子水冲洗，进一步去除硅片表面的金属离子，最后进行烘干完成清洗过程。
2.根据权利要求1所述的降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，其特征在于：硅片在60℃温度下通过TSC-1活化剂与水的混合物进行浸泡清洗7min。
3.根据权利要求1所述的降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，其特征在于：硅片在60℃温度下通过SC-1清洗液进行浸泡清洗7min。
4.根据权利要求3所述的降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，其特征在于：SC-1清洗液通过H2O2的氧化和NH4OH的腐蚀可有效去除硅片表面氧化层，使金属杂质随着腐蚀层剥落，H2O2将硅片表面的Cu、Au、Ag原子氧化为离子状态，同时NH3可以和Cu2+、Ag+络合为可溶性络合离子。
5.根据权利要求1所述的降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，其特征在于：硅片在60℃温度下通过SC-2清洗液进行浸泡清洗7min。
6.根据权利要求5所述的降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，其特征在于：SC-2清洗液将碱金属离子及Al3+、Fe3+和Mg2+在SC-1溶液中形成的不溶的氢氧化物反应生成与水的络合物。
7.根据权利要求1所述的降低胶带研磨后硅片表面金属和颗粒的清洗方法，其特征在于QDR工艺步骤如下：
步骤1：注水、鼓泡、喷淋同时开启100秒；
步骤2：喷淋、快排同时开启30秒；
步骤3：注水、鼓泡、喷淋同时开启100秒；
步骤4：喷淋、快排同时开启30秒。
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