CN117711912A - 提升最终洗净后表面金属的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种提升最终洗净后表面金属的方法，所属硅片加工技术领域，包括如下操作步骤：第一步：硅片在清洗槽中采用HF和DIW的混合药液进行清洗，HF为49 wt%的浓氢氟酸，DIW为纯水，同时结合超声波清洗。第二步：通过臭氧为强氧化剂进行清洗，再进行超纯水的洗净。第三步：采用NH4OH和H2O2组成的SC1溶液进行两次清洗。第四步：进行两次超纯水的清洗。第五步：中采用HF、H2O2和DIW组成的DHF溶液进行清洗。第六步：通过臭氧为强氧化剂进行清洗，再进行超纯水和超声波脉冲的洗净。通过改良后的清洗工艺，不仅使得颗粒清洗能力大幅提升，且有效的避免了药物残留等面检外观不良，与此同时，也实现了制成能力提升和产能优化。
Description
技术领域
本发明涉及硅片加工技术领域，具体涉及一种提升最终洗净后表面金属的方法。
背景技术
在硅片表面清洗中，分子污染可以作为掩膜阻止有效清洗，损害自然氧化膜及基底良好的粘附性，并在加热过程中分解生成有害产物，例如硅片表面的金属离子沾污。
在高温处理过程中或施加外加电场时，离子可能在表面上扩散甚至扩散到半导体结构的主体中，导致电缺陷、器件退化等产能损失。例如，硅和硅上的无定形二氧化硅膜中的高移动性碱金属离子可能影响漂移电流，导致表面电势波动、阈值和平带电压的偏移，使得表面电流泄漏，从而影响氧化物击穿场。在外延生长中，高浓度的离子也会引起孪生位错、堆垛层错和其它晶体缺陷。
集成电路制造过程中的化学物质残留和工艺倒追的杂质元素会对器件性能产生有害影响。考虑到金属污染会影响晶圆表面的少数载流子寿命，易引发漏电及其他部件退化啊。更容易引起外延气象生长中的缺陷缺陷，降低栅极氧化物的击穿电压。
发明内容
本发明主要解决现有技术中存在 的不足，提供了一种提升最终洗净后表面金属的方法，通过改良后的清洗工艺，不仅使得颗粒清洗能力大幅提升，且有效的避免了药物残留等面检外观不良，与此同时，也实现了制成能力提升和产能优化。
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：
一种提升最终洗净后表面金属的方法，包括如下操作步骤：
第一步：硅片在清洗槽中采用HF和DIW的混合药液进行清洗，HF为49 wt%的浓氢氟酸，DIW为纯水，同时结合超声波清洗。配合超声在避免颗粒吸附的同时进一步剥离表面金属离子，也为后续再生长纯SiO2膜奠定基础。
第二步：通过臭氧为强氧化剂进行清洗，再进行超纯水的洗净。
第三步：采用NH4OH和H2O2组成的SC1溶液进行两次清洗。
第四步：进行两次超纯水的清洗。
第五步：采用HF、H2O2和DIW组成的DHF溶液进行清洗。浓氢氟酸进一步同DIW稀释配合H2O2作为DHF，将经SC1氧化后形成的自然氧化膜进行微剥离。该协同微刻蚀作用在去除铜和其他金属表面污染物方面，比传统RCA清洗方法更有效
第六步：通过臭氧为强氧化剂进行清洗，再进行超纯水和超声波脉冲的洗净。
作为优选，HF和DIW的混合药液清洗时，有效去除前道来料的自然氧化膜同时，使得硅片表面变得疏水，因此对DIW及环境中的颗粒变得更为敏感物。
作为优选，SC1溶液中的NH4OH与H2O2的体积比1:4～3:7，在45℃±5℃的石英槽中清洗3～5min。用于去除硅、氧化物和石英表面的有机污染物，受NH4OH的溶解作用和H2O2的强氧化作用的侵蚀。NH4OH还可通过络合除去例如Cu、Zn、 Ni、Co和Cr等金属。
作为优选，利用臭氧的强氧化剂，在超纯水中溶解时会产生活性自由基，重新形成自然氧化膜，表面变为亲水性，在室温下去除有机物污染同时避免离子、颗粒沾污。
作为优选，硅片在清洗前，先放置到真空箱内，对硅片进行静电处理，使得硅片表面氧化膜带电离子。
本发明能够达到如下效果：
本发明提供了一种提升最终洗净后表面金属的方法，与现有技术相比较，通过改良后的清洗工艺，不仅使得颗粒清洗能力大幅提升，且有效的避免了药物残留等面检外观不良，与此同时，也实现了制成能力提升和产能优化。
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：一种提升最终洗净后表面金属的方法，包括如下操作步骤：
硅片在清洗前，先放置到真空箱内，对硅片进行静电处理，使得硅片表面氧化膜带电离子。
第一步：硅片在清洗槽中采用HF和DIW的混合药液进行清洗，HF为49 wt%的浓氢氟酸，DIW为纯水，同时结合超声波清洗。HF和DIW的混合药液清洗时，有效去除前道来料的自然氧化膜同时，使得硅片表面变得疏水，因此对DIW及环境中的颗粒变得更为敏感物。
第二步：通过臭氧为强氧化剂进行清洗，再进行超纯水的洗净。利用臭氧的强氧化剂，在超纯水中溶解时会产生活性自由基，重新形成自然氧化膜，表面变为亲水性，在室温下去除有机物污染同时避免离子、颗粒沾污。
第三步：采用NH4OH和H2O2组成的SC1溶液进行两次清洗。SC1溶液中的NH4OH与H2O2的体积比1:4～3:7，在45℃±5℃的石英槽中清洗3～5min。
第四步：进行两次超纯水的清洗。
第五步：采用HF、H2O2和DIW组成的DHF溶液进行清洗。
第六步：通过臭氧为强氧化剂进行清洗，再进行超纯水和超声波脉冲的洗净。利用臭氧的强氧化剂，在超纯水中溶解时会产生活性自由基，重新形成自然氧化膜，表面变为亲水性，在室温下去除有机物污染同时避免离子、颗粒沾污。
相比于传统RCA清洗工艺，改良过的清洗方式可以达到更好的金属剥离效果，针对较难去除的Cu、Fe、Zn、Ni等金属有高效的去除能力。在不影响颗粒水平的同时也有效的避免离子、有机物的沾污。
综上所述，该提升最终洗净后表面金属的方法，通过改良后的清洗工艺，不仅使得颗粒清洗能力大幅提升，且有效的避免了药物残留等面检外观不良，与此同时，也实现了制成能力提升和产能优化。
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 (5)
1.一种提升最终洗净后表面金属的方法，其特征在于包括如下操作步骤：
第一步：硅片在清洗槽中采用HF和DIW的混合药液进行清洗，HF为49 wt%的浓氢氟酸，DIW为纯水，同时结合超声波清洗；
第二步：通过臭氧为强氧化剂进行清洗，再进行超纯水的洗净；
第三步：采用NH4OH和H2O2组成的SC1溶液进行两次清洗；
第四步：进行两次超纯水的清洗；
第五步：采用HF、H2O2和DIW组成的DHF溶液进行清洗；
第六步：通过臭氧为强氧化剂进行清洗，再进行超纯水和超声波脉冲的洗净。
2.根据权利要求1所述的提升最终洗净后表面金属的方法，其特征在于：HF和DIW的混合药液清洗时，有效去除前道来料的自然氧化膜同时，使得硅片表面变得疏水，因此对DIW及环境中的颗粒变得更为敏感物。
3.根据权利要求1所述的提升最终洗净后表面金属的方法，其特征在于：SC1溶液中的NH4OH与H2O2的体积比1:4～3:7，在45℃±5℃的石英槽中清洗3～5min。
4.根据权利要求1所述的提升最终洗净后表面金属的方法，其特征在于：利用臭氧的强氧化剂，在超纯水中溶解时会产生活性自由基，重新形成自然氧化膜，表面变为亲水性，在室温下去除有机物污染同时避免离子、颗粒沾污。
5.根据权利要求1所述的提升最终洗净后表面金属的方法，其特征在于：硅片在清洗前，先放置到真空箱内，对硅片进行静电处理，使得硅片表面氧化膜带电离子。
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