CN117672817A - 含氟气体刻蚀残留物的清洗方法、晶圆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种含氟气体刻蚀残留物的清洗方法、晶圆及其制备方法。上述清洗方法包括步骤：对含氟气体刻蚀后的样品依次采用第一含二氧化碳的去离子水、第一氢氟酸、第二含二氧化碳的去离子水、DSP+清洗液、第二氢氟酸以及第三含二氧化碳的去离子水进行清洗。上述含氟气体刻蚀残留物的清洗方法在传统DSP+清洗液清洗的基础上，在DSP+清洗液清洗前后分别使用低浓度的氢氟酸进行清洗，对侧壁的含氟聚合物起到微刻蚀作用，并在每步清洗前后使用含二氧化碳的去离子水进行润洗，对侧壁的含氟聚合物起到了一定疏松化的效果。上述清洗方法不仅对钝化膜开口底壁上的含氟聚合物有良好的清洗效果，还能够有效清洗钝化膜开口侧壁上的含氟聚合物。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制造技术领域，特别是涉及一种含氟气体刻蚀残留物的清洗方法、晶圆及其制备方法。
背景技术
钝化膜刻蚀（Passivation Etch）是集成电路晶圆制造中的一个工艺流程，其是在晶圆上对钝化膜进行刻蚀，形成裸露的铝窗口，以便在后续的封装工艺中，通过铝窗口连接引脚。钝化膜刻蚀通常使用含氟气体作为主刻蚀气体。含氟气体刻蚀在刻蚀中与铝反应生成含氟聚合物，难以去除干净，会沉积在晶圆和刻蚀腔体各处。这会影响刻蚀的效果，并对腔体状况造成不良影响。且这些含氟聚合物在一定的湿度和温度环境下发生扩散，会对晶圆表面造成严重的影响。钝化膜刻蚀表面的含氟量控制在10%以下为安全的范围。
传统清洗残留的聚合物的方法是采用EKC溶液进行浸泡，然而EKC溶液的价格较高，以及清洗所需要时间较长，导致生产成本高、效率低。而利用较为廉价的DSP+（DiluteSulfuric Peroxide plus）清洗液结合特定制程能够解决上述问题。
DSP+清洗液含有质量比为（7~15）∶（5~12）∶50的H2SO4、H2O2和水以及85ppm~280ppm的HF。DSP+清洗液在反应过程中，硫酸和双氧水会发生可逆反应生成过氧硫酸，也称为卡罗酸（Caro's Acid），该酸在反应的过程中双氧水主要将含有碳的有机物转化为二氧化碳，硫酸主要将有机物中的氢转化为水。
如图1和图2所示，通过电镜分析，使用DSP+清洗液进行清洗后，在铝窗口的底壁上的含氟量低于10%，能够有效满足其制程的要求。然而，进一步地通过对钝化膜层的侧壁分析可以发现，对于在钝化膜开口的侧壁，其存在一些难以除去的含氟聚合物。
发明内容
基于此，有必要提供一种含氟气体刻蚀残留物的清洗方法、晶圆及其制备方法，以解决传统清洗方法难以除去钝化膜开口的侧壁的含氟聚合物的问题。
本发明的第一方面为提供一种含氟气体刻蚀残留物的清洗方法，方案如下：
一种含氟气体刻蚀残留物的清洗方法，包括以下步骤：
对含氟气体刻蚀后的样品依次采用第一含二氧化碳的去离子水、第一氢氟酸、第二含二氧化碳的去离子水、DSP+清洗液、第二氢氟酸以及第三含二氧化碳的去离子水进行清洗；
所述第一氢氟酸的浓度为0.2wt%~0.3wt%；所述DSP+清洗液含有质量比为（7~15）∶（5~12）∶50的H2SO4、H2O2和水以及85ppm~280ppm的HF；所述第二氢氟酸的浓度为0.2wt%~0.3wt%。
在其中一个实施例中，采用所述第一氢氟酸进行清洗的时间为10s~30s。
在其中一个实施例中，采用所述DSP+清洗液进行清洗的时间为60s~120s。
在其中一个实施例中，采用所述第二氢氟酸进行清洗的时间为10s~30s。
在其中一个实施例中，所述第一含二氧化碳的去离子水的去离子的电阻率为40-50kΩ·cm。
在其中一个实施例中，所述第二含二氧化碳的去离子水的去离子水的电阻率为40-50kΩ·cm。
在其中一个实施例中，所述第三含二氧化碳的去离子水的去离子水的电阻率为40-50kΩ·cm。
在其中一个实施例中，采用所述第一含二氧化碳的去离子水进行清洗的时间为60s~80s。
在其中一个实施例中，采用所述第二含二氧化碳的去离子水进行清洗的时间为60s~80s。
在其中一个实施例中，采用所述第三含二氧化碳的去离子水进行清洗的时间为60s~80s。
本发明的第二方面为提供一种晶圆的制备方法，方案如下：
一种晶圆的制备方法，在其中一个实施例中，包括以下步骤：
对晶圆上的钝化膜进行刻蚀处理，形成开口；
采用上述任一实施例的所述的清洗方法对经过所述刻蚀处理的晶圆进行清洗处理。
在其中一个实施例中，所述刻蚀处理包括干法刻蚀，所述干法刻蚀包括以下阶段：
第一阶段，通入四氟化碳、氧气以及氩气，四氟化碳的流量为50sccm~80sccm，氧气的流量为1500sccm~1800sccm，氩气的流量为300sccm~500sccm；
第二阶段，通入氧气以及氩气，氧气的流量为1500sccm~1800sccm，氩气的流量为100sccm~300sccm；
第三阶段，通入氩气，氩气的流量为500sccm~800sccm。
在其中一个实施例中，所述第一阶段的时间为40s~60s。
在其中一个实施例中，所述第二阶段的时间为100s~110s。
在其中一个实施例中，所述第三阶段的时间为30s~40s。
在其中一个实施例中，在所述清洗处理的步骤之前，所述制备方法还包括以下步骤：
对经过所述刻蚀处理的晶圆进行灰化处理。
在其中一个实施例中，所述灰化处理通入的氧气流量为8000sccm~12000sccm，氮气流量为500sccm~1000sccm。
在其中一个实施例中，所述灰化处理的功率为4000W~5000W，时间为250s~350s，温度为250℃~300℃。
本发明的第三方面为提供一种晶圆的制备方法，其是通过上述任一实施例所述的制备方法制备得到。
与传统方案相比，上述含氟气体刻蚀残留物的清洗方法、晶圆及其制备方法具有以下有益效果：
上述含氟气体刻蚀残留物的清洗方法在传统DSP+清洗液清洗的基础上，在DSP+清洗液清洗前后分别使用低浓度的氢氟酸进行清洗，对侧壁的含氟聚合物起到微刻蚀的作用，并在每步清洗前后使用含二氧化碳的去离子水进行润洗，对侧壁的含氟聚合物起到了一定疏松化的效果。相较于传统清洗方法，上述清洗方法不仅对钝化膜开口底壁上的含氟聚合物有良好的清洗效果，还能够有效清洗钝化膜开口侧壁上的含氟聚合物。
上述晶圆及其制备方法利用了上述的含氟气体刻蚀残留物的清洗方法，因而能够获得相应的有益效果。
附图说明
图1为铝窗口的电镜图；
图2为铝窗口的元素分布图；
图3为晶圆上的铝层及钝化膜的结构示意图；
图4为在钝化膜上覆盖光阻层并透过光阻层进行刻蚀处理形成开口的示意图；
图5为灰化处理去除光阻层的示意图；
图6中（a）为实施例1中钝化膜的开口区域的电镜图，图6中（b）为实施例1中钝化膜的开口区域的F元素分布图；
图7中（a）为对比例1中钝化膜的开口区域的电镜图，图7中（b）为对比例1中钝化膜的开口区域的F元素分布图；
图8中（a）为对比例2中钝化膜的开口区域的电镜图，图8中（b）为对比例2中钝化膜的开口区域的F元素分布图；
图9中（a）为对比例3中钝化膜的开口区域的电镜图，图9中（b）为对比例3中钝化膜的开口区域的F元素分布图；
图10中（a）为对比例4中钝化膜的开口区域的电镜图，图10中（b）为对比例4中钝化膜的开口区域的F元素分布图。
具体实施方式
为了便于理解本发明，下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中给出了本发明的较佳实施例。但是，本发明可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例，提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透彻全面。
需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者顺序。
除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“和／或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
本发明提供一种含氟气体刻蚀残留物的清洗方法，可应用于晶圆钝化膜干法刻蚀后的清洗中。
一实施例的含氟气体刻蚀残留物的清洗方法包括以下步骤：
对含氟气体刻蚀后的样品依次采用第一含二氧化碳的去离子水、第一氢氟酸、第二含二氧化碳的去离子水、DSP+清洗液、第二氢氟酸以及第三含二氧化碳的去离子水进行清洗。
其中，第一氢氟酸的浓度为0.2wt%~0.3wt%，具体例如为0.2wt%、0.21wt%、0.22wt%、0.23wt%、0.24wt%、0.25wt%、0.26wt%、0.27wt%、0.28wt%、0.29wt%、0.3wt%等。
DSP+清洗液含有质量比为（7~15）∶（5~12）∶50的H2SO4、H2O2和水以及85ppm~280ppm的HF。H2SO4、H2O2和水的质量比具体例如为7∶5∶50、8∶6∶50、9∶7∶50、10∶8∶50、11∶9∶50、12∶10∶50、13∶11∶50、14∶12∶50、15∶12∶50等。HF的含量具体例如为85ppm、100ppm、120ppm、140ppm、160ppm、180ppm、200ppm、220ppm、240ppm、260ppm、280ppm等。
第二氢氟酸的浓度为0.2wt%~0.3wt%，具体例如为0.2wt%、0.21wt%、0.22wt%、0.23wt%、0.24wt%、0.25wt%、0.26wt%、0.27wt%、0.28wt%、0.29wt%、0.3wt%等。
上述含氟气体刻蚀残留物的清洗方法在传统DSP+清洗液清洗的基础上，在DSP+清洗液清洗前后分别使用低浓度的氢氟酸进行清洗，对侧壁的含氟聚合物起到微刻蚀的作用，并在每步清洗前后使用含二氧化碳的去离子水进行润洗，对侧壁的含氟聚合物起到了一定疏松化的效果。相较于传统清洗方法，上述清洗方法不仅对钝化膜开口底壁上的含氟聚合物有良好的清洗效果，还能够有效清洗钝化膜开口侧壁上的含氟聚合物。
可选地，采用第一氢氟酸进行清洗的时间为10s~30s，具体例如为10s、12s、14s、16s、18s、20s、22s、24s、26s、28s、30s等。
可选地，采用DSP+清洗液进行清洗的时间为60s~120s，具体例如为60s、70s、80s、90s、100s、110s、120s等。
可选地，采用第二氢氟酸进行清洗的时间为10s~30s，具体例如为10s、12s、14s、16s、18s、20s、22s、24s、26s、28s、30s等。
可选地，第一含二氧化碳的去离子水的去离子水的电阻率为40kΩ·cm~50kΩ·cm，具体例如为40kΩ·cm、41kΩ·cm、42kΩ·cm、43kΩ·cm、44kΩ·cm、45kΩ·cm、46kΩ·cm、47kΩ·cm、48kΩ·cm、49kΩ·cm、50kΩ·cm等。
可选地，采用第一含二氧化碳的去离子水进行清洗的时间为60s~80s，具体例如为60s、62s、64s、66s、68s、70s、72s、74s、76s、78s、80s等。
可选地，第二含二氧化碳的去离子水的去离子水的电阻率为40kΩ·cm~50kΩ·cm，具体例如为40kΩ·cm、41kΩ·cm、42kΩ·cm、43kΩ·cm、44kΩ·cm、45kΩ·cm、46kΩ·cm、47kΩ·cm、48kΩ·cm、49kΩ·cm、50kΩ·cm等。
可选地，采用第二含二氧化碳的去离子水进行清洗的时间为60s~80s，具体例如为60s、62s、64s、66s、68s、70s、72s、74s、76s、78s、80s等。
可选地，第三含二氧化碳的去离子水的去离子水的电阻率为40kΩ·cm~50kΩ·cm，具体例如为40kΩ·cm、41kΩ·cm、42kΩ·cm、43kΩ·cm、44kΩ·cm、45kΩ·cm、46kΩ·cm、47kΩ·cm、48kΩ·cm、49kΩ·cm、50kΩ·cm等。
可选地，采用第三含二氧化碳的去离子水进行清洗的时间为60s~80s，具体例如为60s、62s、64s、66s、68s、70s、72s、74s、76s、78s、80s等。
在清洗操作完成后，对样品进行干燥处理。干燥处理可采用氮气对样品进行吹扫。
进一步地，本发明还提供一种晶圆的制备方法，包括以下步骤：
对晶圆上的钝化膜进行刻蚀处理，形成开口。
采用上述任一示例的清洗方法对经过刻蚀处理的晶圆进行清洗处理。
如图3所示，晶圆上具有铝层110，钝化膜120覆盖在铝层110上。钝化膜120包括氧化硅层121和氮化硅层122，氧化硅层121位于铝层110和氮化硅层122之间。
如图4所示，对钝化膜120进行刻蚀处理的方法可以是但不限于干法刻蚀。刻蚀之前，在钝化膜120上覆盖光阻层200，光阻层200图案化后露出需要刻蚀的区域，即形成开口101。
在其中一个示例中，刻蚀处理采用干法刻蚀，干法刻蚀包括以下阶段：
第一阶段，通入四氟化碳（CF4）、氧气以及氩气。
第二阶段，通入氧气以及氩气。
第三阶段，通入氩气。
上述干法刻蚀中，在第一阶段使用了混合气体四氟化碳、氧气以及氩气，在第二阶段中使用了混合气体氧气以及氩气，能够在一定程度上对侧壁的含氟聚合物起到清洗效果。结合上述干法刻蚀和湿法清洗的改进，能够大大降低钝化膜开口侧壁上的含氟聚合物的含量。
可选地，在第一阶段中，四氟化碳的流量为50sccm~80sccm，具体例如为50sccm、53sccm、56sccm、59sccm、62sccm、65sccm、68sccm、71sccm、74sccm、77sccm、80sccm等。氧气的流量为1500sccm~1800sccm，具体例如为1500sccm、1530sccm、1560sccm、1590sccm、1620sccm、1650sccm、1680sccm、1710sccm、1740sccm、1770sccm、1800sccm等。氩气的流量为300sccm~500sccm，具体例如为300sccm、320sccm、340sccm、360sccm、380sccm、400sccm、420sccm、440sccm、460sccm、480sccm、500sccm等。
可选地，第一阶段的时间为40s~60s，具体例如为40s、42s、44s、46s、48s、50s、52s、54s、56s、58s、60s等。
可选地，在第二阶段中，氧气的流量为1500sccm~1800sccm，具体例如为1500sccm、1530sccm、1560sccm、1590sccm、1620sccm、1650sccm、1680sccm、1710sccm、1740sccm、1770sccm、1800sccm等。氩气的流量为100sccm~300sccm，具体例如为100sccm、120sccm、140sccm、160sccm、180sccm、200sccm、220sccm、240sccm、260sccm、280sccm、300sccm等。
可选地，第二阶段的时间为100s~110s，具体例如为100s、101s、102s、103s、104s、105s、106s、107s、108s、109s、110s等。
可选地，在第三阶段中，氩气的流量为500sccm~800sccm，具体例如为500sccm、530sccm、560sccm、590sccm、620sccm、650sccm、680sccm、710sccm、740sccm、770sccm、800sccm等。
可选地，第三阶段的时间为30s~40s，具体例如为30s、31s、32s、33s、34s、35s、36s、37s、38s、39s、40s等。
在其中一个示例中，在清洗处理的步骤之前，晶圆的制备方法还包括以下步骤：
对经过刻蚀处理的晶圆进行灰化处理。
如图5所示，通过灰化处理，去除钝化膜上覆盖的光阻层。
可选地，灰化处理通入的氧气流量为8000sccm~12000sccm，具体例如为8000sccm、8400sccm、8800sccm、9200sccm、9600sccm、10000sccm、10400sccm、10800sccm、1120sccm、11600sccm、12000sccm等。灰化处理通入的氮气流量为500sccm~1000sccm，具体例如为500sccm、550sccm、600sccm、650sccm、700sccm、750sccm、800sccm、850sccm、900sccm、950sccm、1000sccm等。
可选地，灰化处理的功率为4000W~5000W，具体例如为4000W、4100W、4200W、4300W、4400W、4500W、4600W、4700W、4800W、4900W、5000W等。灰化处理的时间为250s~350s，具体例如为250s、260s、270s、280s、290s、300s、310s、320s、330s、340s、350s等。灰化处理的温度为250℃~300℃，具体例如为250℃、255℃、260℃、265℃、270℃、275℃、280℃、285℃、290℃、295℃、300℃。
进一步地，本发明还提供一种晶圆，其是通过上述任一示例的制备方法制备得到。
以下提供具体实施例对本发明作进一步说明。本发明提供下述具体实施例，以供更好地进一步理解本发明，并不局限于所述最佳实施方式，不对本发明的内容和保护范围构成限制，在本发明的启示下或是将本发明与其他现有技术的特征进行组合而得出的任何与本发明相同或相近似的产品或方法，均落在本发明的保护范围之内。
实施例1
本实施例的晶圆的制备方法包括以下步骤：
步骤1，在晶圆上的钝化膜上覆盖光阻层，并对光阻层进行图案化处理，形成刻蚀窗口。
步骤2，对钝化膜进行干法刻蚀处理，形成开口。
干法刻蚀处理包括以下阶段：
第一阶段，电压为1000W，温度为250℃。通入四氟化碳、氧气以及氩气，四氟化碳的流量为80sccm，氧气的流量为1500sccm，氩气的流量为500sccm。第一阶段的时间为40s。
第二阶段，电压为1000W，温度为250℃。通入氧气以及氩气，氧气的流量为1500sccm，氩气的流量为300sccm。第二阶段的时间为100s。
第三阶段，电压为500W，温度为300℃。通入氩气，氩气的流量为800sccm。第三阶段的时间为40s。
步骤3，对经过刻蚀处理的晶圆进行灰化处理，去除钝化膜上覆盖的光阻层。
灰化处理通入的氧气流量为12000sccm，氮气流量为500sccm。灰化处理的功率为5000W，时间为250ss，温度为250℃。
步骤4，对晶圆进行湿法清洗处理。
湿法清洗处理依次进行以下操作：
采用含二氧化碳的去离子水进行清洗，其电阻率为40Ω·cm，时间为60s。
采用浓度为0.2wt%的第一氢氟酸进行清洗，时间为10ss。
采用含二氧化碳的去离子水的去离子水，其电阻率为40kΩ·cm，时间为60s。
采用DSP+清洗液进行清洗，DSP+清洗液含有质量比为12∶10∶50的H2SO4、H2O2和水以及100ppm的HF。清洗时间为60s。
采用浓度为0.2wt%~0.3wt%的第二氢氟酸进行清洗，时间为10s。
采用含二氧化碳的去离子水进行清洗，其电阻率为40Ω·cm，时间为60s。
采用氮气吹扫晶圆至干燥。
图6中（a）为实施例1中钝化膜的开口区域的电镜图，图6中（b）为实施例1中钝化膜的开口区域的F元素分布图。钝化膜开口侧壁的含氟聚合物的含量为9.05%，有效满足该制程的需求。
对比例1
本对比例的晶圆的制备方法包括以下步骤：
步骤1，在晶圆上的钝化膜上覆盖光阻层，并对光阻层进行图案化处理，形成刻蚀窗口，与实施例1中步骤1一致。
步骤2，对钝化膜进行干法刻蚀处理，形成开口。
干法刻蚀处理包括以下阶段：
第一阶段，电压为1000W，温度为250℃。通入四氟化碳以及氧气，四氟化碳的流量为80sccm，氧气的流量为1500sccm。第一阶段的时间为40s。
第二阶段，电压为1000W，温度为250℃。通入氧气，氧气的流量为1500sccm。第二阶段的时间为100s。
第三阶段，电压为500W，温度为300℃。通入氩气，氩气的流量为800sccm。第三阶段的时间为40s。
步骤3，对经过刻蚀处理的晶圆进行灰化处理，去除钝化膜上覆盖的光阻层，与实施例1中步骤3一致。
步骤4，对晶圆进行湿法清洗处理。
湿法清洗处理依次进行以下操作：
采用DSP+清洗液进行清洗，DSP+清洗液含有质量比为12∶10∶50的H2SO4、H2O2和水以及100ppm的HF。清洗时间为60s。
转动晶圆将清洗液甩干。
采用含二氧化碳的去离子水进行清洗，其电阻率为40Ω·cm，时间为60s。
采用氮气吹扫晶圆至干燥。
图7中（a）为对比例1中钝化膜的开口区域的电镜图，图7中（b）为对比例1中钝化膜的开口区域的F元素分布图。钝化膜开口侧壁的含氟聚合物的含量为52.88%。
对比例2
本对比例的晶圆的制备方法与对比例1的区别为：
在干法刻蚀处理的第一阶段，通入四氟化碳、氧气以及氩气，四氟化碳的流量为80sccm，氧气的流量为1500sccm，氩气的流量为500sccm。第一阶段的时间为40s。
即，本对比例中干法刻蚀处理的第一阶段与实施例1中干法刻蚀处理的第一阶段相同。
图8中（a）为对比例2中钝化膜的开口区域的电镜图，图8中（b）为对比例2中钝化膜的开口区域的F元素分布图。钝化膜开口侧壁的含氟聚合物的含量为41.88%。
对比例3
本对比例的晶圆的制备方法与对比例2的区别为：
在干法刻蚀处理的第二阶段，通入氧气以及氩气，氧气的流量为1500sccm，氩气的流量为300sccm。
即，本对比例中干法刻蚀处理的第一阶段与实施例1中干法刻蚀处理的第一阶段相同，本对比例中干法刻蚀处理的第二阶段与实施例1中干法刻蚀处理的第二阶段相同。
图9中（a）为对比例3中钝化膜的开口区域的电镜图，图9中（b）为对比例3中钝化膜的开口区域的F元素分布图。钝化膜开口侧壁的含氟聚合物的含量为31.42%。
对比例4
本对比例的晶圆的制备方法与对比例3的区别为：
步骤4中湿法清洗处理依次进行以下操作：
采用含二氧化碳的去离子水进行清洗，其电阻率为40Ω·cm，时间为60s。
采用DSP+清洗液进行清洗，DSP+清洗液含有质量比为12∶10∶50的H2SO4、H2O2和水以及100ppm的HF。清洗时间为60s。
图10中（a）为对比例4中钝化膜的开口区域的电镜图，图10中（b）为对比例4中钝化膜的开口区域的F元素分布图。钝化膜开口侧壁的含氟聚合物的含量为22.95%。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种含氟气体刻蚀残留物的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
对含氟气体刻蚀后的样品依次采用第一含二氧化碳的去离子水、第一氢氟酸、第二含二氧化碳的去离子水、DSP+清洗液、第二氢氟酸以及第三含二氧化碳的去离子水进行清洗；
所述第一氢氟酸的浓度为0.2wt%~0.3wt%；所述DSP+清洗液含有质量比为（7~15）∶（5~12）∶50的H2SO4、H2O2和水以及85ppm~280ppm的HF；所述第二氢氟酸的浓度为0.2wt%~0.3wt%。
2.如权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法符合以下特征（1）~（3）中的至少一项：
（1）采用所述第一氢氟酸进行清洗的时间为10s~30s；
（2）采用所述DSP+清洗液进行清洗的时间为60s~120s；
（3）采用所述第二氢氟酸进行清洗的时间为10s~30s。
3.如权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法符合以下特征（1）~（3）中的至少一项：
（1）所述第一含二氧化碳的去离子水的电阻率为40kΩ·cm~50kΩ·cm；
（2）所述第二含二氧化碳的去离子水的电阻率为40kΩ·cm~50kΩ·cm；
（3）所述第三含二氧化碳的去离子水的电阻率为40kΩ·cm~50kΩ·cm。
4.如权利要求1所述的清洗方法，其特征在于，所述清洗方法符合以下特征（1）~（3）中的至少一项：
（1）采用所述第一含二氧化碳的去离子水进行清洗的时间为60s~80s；
（2）采用所述第二含二氧化碳的去离子水进行清洗的时间为60s~80s；
（3）采用所述第三含二氧化碳的去离子水进行清洗的时间为60s~80s。
5.一种晶圆的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
对晶圆上的钝化膜进行刻蚀处理，形成开口；
采用权利要求1~4中任一项所述的清洗方法对经过所述刻蚀处理的晶圆进行清洗处理。
6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于，所述刻蚀处理包括干法刻蚀，所述干法刻蚀包括以下阶段：
第一阶段，通入四氟化碳、氧气以及氩气，四氟化碳的流量为50sccm~80sccm，氧气的流量为1500sccm~1800sccm，氩气的流量为300sccm~500sccm；
第二阶段，通入氧气以及氩气，氧气的流量为1500sccm~1800sccm，氩气的流量为100sccm~300sccm；
第三阶段，通入氩气，氩气的流量为500sccm~800sccm。
7.如权利要求6所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法符合以下特征（1）~（3）中的至少一项：
（1）所述第一阶段的时间为40s~60s；
（2）所述第二阶段的时间为100s~110s；
（3）所述第三阶段的时间为30s~40s。
8.如权利要求5~7中任一项所述的制备方法，其特征在于，在所述清洗处理的步骤之前，所述制备方法还包括以下步骤：
对经过所述刻蚀处理的晶圆进行灰化处理。
9.如权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述制备方法符合以下特征（1）~（2）中的至少一项：
（1）所述灰化处理通入的氧气流量为8000sccm~12000sccm，氮气流量为500sccm~1000sccm；
（2）所述灰化处理的功率为4000W~5000W，时间为250s~350s，温度为250℃~300℃。
10.一种晶圆，其特征在于，通过权利要求5~9中任一项所述的制备方法制备得到。
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Citations (8)
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|---|---|---|---|---|
| KR20060072202A (ko) * | 2004-12-22 | 2006-06-28 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 폴리머 제거 방법 |
| WO2006096814A2 (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Akrion, Inc. | Method and system for processing substrates with sonic energy that reduces or eliminates damage to semiconductor devices |
| CN101154603A (zh) * | 2006-09-30 | 2008-04-02 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体器件焊盘形成方法 |
| CN102403192A (zh) * | 2010-09-17 | 2012-04-04 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 衬底清洗方法 |
| CN112967924A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-06-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种晶圆的清洗方法及实现其的装置 |
| CN114999898A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-09-02 | 广州粤芯半导体技术有限公司 | 具有钝化膜的晶圆刻蚀后的清洗方法和半导体封装方法 |
| CN116190206A (zh) * | 2023-02-03 | 2023-05-30 | 深圳市尚鼎芯科技有限公司 | 一种具有钝化膜的晶圆刻蚀后的清洗方法 |
| CN117374005A (zh) * | 2023-11-15 | 2024-01-09 | 福建省晋华集成电路有限公司 | 一种半导体器件的制备方法 |
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Patent Citations (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20060072202A (ko) * | 2004-12-22 | 2006-06-28 | 동부일렉트로닉스 주식회사 | 폴리머 제거 방법 |
| WO2006096814A2 (en) * | 2005-03-08 | 2006-09-14 | Akrion, Inc. | Method and system for processing substrates with sonic energy that reduces or eliminates damage to semiconductor devices |
| CN101154603A (zh) * | 2006-09-30 | 2008-04-02 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 半导体器件焊盘形成方法 |
| CN102403192A (zh) * | 2010-09-17 | 2012-04-04 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 衬底清洗方法 |
| CN112967924A (zh) * | 2021-02-19 | 2021-06-15 | 长江存储科技有限责任公司 | 一种晶圆的清洗方法及实现其的装置 |
| CN114999898A (zh) * | 2022-08-03 | 2022-09-02 | 广州粤芯半导体技术有限公司 | 具有钝化膜的晶圆刻蚀后的清洗方法和半导体封装方法 |
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