有源区衬垫氧化前的晶片预清洗方法技术

本发明专利技术提供一种有源区衬垫氧化前的晶片预清洗方法，至少包括以下步骤：提供一晶片，将所述晶片置于反应腔内；先在所述晶片上喷洒O3的水溶液以去除所述晶片上的有机杂质并在所述晶片上形成氧化层；然后在所述晶片上喷洒稀释的氢氟酸以溶解所述氧化层并去除所述晶片上的杂质颗粒；接着在所述晶片上喷洒O3的水溶液以在所述晶片上再次形成氧化层；最后在所述晶片上喷洒SC1溶液以进一步去除所述晶片上的杂质颗粒。本发明专利技术的有源区衬垫氧化前的晶片预清洗方法能够大幅提高晶片的清洁度，有利于产品良率的提升，并显著降低晶片清洗成本。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供一种，至少包括以下步骤：提供一晶片，将所述晶片置于反应腔内；先在所述晶片上喷洒O3的水溶液以去除所述晶片上的有机杂质并在所述晶片上形成氧化层；然后在所述晶片上喷洒稀释的氢氟酸以溶解所述氧化层并去除所述晶片上的杂质颗粒；接着在所述晶片上喷洒O3的水溶液以在所述晶片上再次形成氧化层；最后在所述晶片上喷洒SC1溶液以进一步去除所述晶片上的杂质颗粒。本专利技术的能够大幅提高晶片的清洁度，有利于产品良率的提升，并显著降低晶片清洗成本。【专利说明】
本专利技术属于半导体制造领域，涉及一种晶片处理方法，特别是涉及一种有源区衬 垫氧化前的晶片预清洗方法。
技术介绍
目前，半导体制造工业主要在硅衬底的晶片（wafer)器件面上生长器件，例如， 互补型金属氧化物半导体（CMOS)器件。CMOS器件在微处理器、闪存和特定用途集成电路 (ASIC)的半导体技术上占有重要的地位。现在普遍采用双阱CMOS工艺在硅衬底上同时制 作导电沟道为空穴的P型沟道金属氧化物半导体场效应管（M0SFET)和导电沟道为电子的η 型沟道M0SFET，一般步骤为：首先，掺杂硅衬底中的不同区域，使硅衬底中同时具有以电子 为多数载流子的η型硅衬底，及以空穴为多数载流子的ρ型硅衬底；接着在η型硅衬底和ρ 型硅衬底之间制作浅沟槽隔离（STI)，被STI分隔开的区域彼此绝缘，称为有源区（ΑΑ)，后 在STI两侧用离子注入的方法分别形成空穴型掺杂扩散区（Ρ阱）和电子型掺杂扩散区（Ν 阱），最后在Ρ阱和Ν阱上方分别制作由栅极电介质层和多晶硅组成的层叠栅极，及在Ρ阱 和Ν阱103中分别制作源极和漏极，所述源极和漏极分别位于层叠栅极的两侧；Ρ阱中形成 η型沟道MOSFET，Ν阱中形成ρ型沟道M0SFET，得到CMOS器件结构。 随着半导体芯片的集成度不断提高，晶体管的特征尺寸不断缩小，严格的缺陷控 制对于良率的提升非常重要。在半导体器件的制作时，有源区衬垫氧化前需要经过一系列 晶片清洗步骤，以去除晶片表面的金属杂质或其它杂质颗粒。金属杂质或其它杂质颗粒残 留在晶片表面会对后续的工艺产生不良影响，降低产品的良率。 传统的晶片清洗方法包括如下步骤：首先将多片晶片浸泡在热的SPM化学槽中以 去除晶片上的有机物杂质，然后拉出晶片并依次在SCI溶液化学槽和SC2溶液化学槽中清 洗以清除晶片上的金属颗粒。请参阅图1，显示为经上述过程清洗之后的晶片上杂质颗粒的 残留情况，可以看出，晶片上杂质颗粒的数量仍然很多。这种方法由于多片晶片浸泡在化学 槽中，杂质颗粒会在容器中累计，并在晶片拉出化学溶液的时候沾在晶片表面，导致晶片清 洗达不到理想效果，对后续工艺产生不良影响，且SPM是电子级的硫酸和双氧水混合液，成 本较高。因此，提供一种清洁程度高且成本低廉的晶片清洗方法实属必要。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种有源区衬垫氧化前的 晶片预清洗方法，用于解决现有技术中的晶片预清洗方法清洁度不高且成本高的问题。 为实现上述目的及其他相关目的，本专利技术提供一种有源区衬垫氧化前的晶片预清 洗方法，所述方法至少包括以下步骤： 1)提供一晶片，将所述晶片置于反应腔内； 2)在所述晶片上喷洒03的水溶液以去除所述晶片上的有机杂质并在所述晶片上 形成氧化层； 3)然后在所述晶片上喷洒稀释的氢氟酸以溶解所述氧化层并去除所述晶片上的 杂质颗粒； 4)接着在所述晶片上喷洒03的水溶液以在所述晶片上再次形成氧化层； 5)最后在所述晶片上喷洒SCI溶液以进一步去除所述晶片上的杂质颗粒。 可选地，于所述步骤5)之前重复步骤3)和4)至少一次。 可选地，所述〇3的水溶液、稀释的氢氟酸及SCI溶液通过装设于所述反应腔内的 至少一个喷头喷洒到所述晶片上。 可选地，所述03的水溶液的浓度为15~100 ppm。 可选地，所述稀释的氢氟酸为质量百分比为49%的HF溶液与H20以l:x的体积比 混合而成，其中50 < X < 500。 可选地，所述SCI溶液为质量百分为29%的氨水、质量百分比为30%的双氧水及H20 以l :y:z的体积比混合而成，其中1彡y彡2,50彡z彡500 ;所述SCI溶液的温度为25?40 °C，所述SCI溶液喷洒的时间为2(Tl20 s。 可选地，所述晶片置于反应腔之后以30(Tl500 rpm的转速旋转。 如上所述，本专利技术的，具有以下有益效果：本 专利技术的化学溶液经喷头喷洒在高速旋转的晶片表面，并从晶片边缘排出，流经晶片表面的 化学溶液都是新的，用一次就排掉了，不会有二次污染的问题，且〇 3的水溶液相对于SPM成 本低得多。本专利技术的不仅能提高晶片的清洁度，同时 降低成本，有助于提商广品的良率。 【专利附图】【附图说明】 图1显示为现有技术中的晶片清洗后杂质颗粒残留情况的测试图。 图2显示为本专利技术的中晶片的示意图。 图3显示为本专利技术的中在所述晶片上喷洒03 的水溶液以去除所述晶片上的有机杂质并在所述晶片上形成氧化层的示意图。 图4显示为本专利技术的中在所述晶片上喷洒 稀释的氢氟酸以溶解所述氧化层并去除所述晶片上的杂质颗粒的示意图。 图5显示为本专利技术的中在所述晶片上再次 形成氧化层的示意图。 图6显示为本专利技术的中在所述晶片上喷洒 SCI溶液以进一步去除所述晶片上的杂质颗粒的不意图 图7显示为用本专利技术的清洗晶片后杂质颗 粒残留情况的测试图。 元件标号说明 1 晶片 2杂质颗粒 3氧化层 【具体实施方式】 以下通过特定的具体实例说明本专利技术的实施方式，本领域技术人员可由本说明书 所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点与功效。本专利技术还可以通过另外不同的具体实 施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离 本专利技术的精神下进行各种修饰或改变。 请参阅图2至图7。需要说明的是，本实施例中所提供的图示仅以示意方式说明 本专利技术的基本构想，遂图式中仅显示与本专利技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数 目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其 组件布局型态也可能更为复杂。 实施例一 如图2至图7所示，本专利技术提供一种，所述方 法至少包括以下步骤： 步骤1 )，请参阅图2,如图所示，提供一晶片1，所述晶片1为待清洗晶片，其表面有 若干杂质颗粒2。所述杂质颗粒可能包括有机物、金属颗粒等成分，所述杂质颗粒的粒径一 般在1微米左右，甚至更小。需要指出的是，为了方便图示，杂质颗粒的比例未按实际比例 绘制。 然后将所述晶片1置于反应腔内，所述反应腔内设有可承载晶片的机台，所述机 台可根据不同的设置以不同的转速旋转，也可以不旋转。所述反应腔内装设有至少一个化 学喷头，用于将化学液体喷洒到晶片上。 步骤2)，请参阅图3,在所述晶片1上喷洒03的水溶液以去除所述晶片1上的有 机杂质并在所述晶片上形成氧化层3。 臭氧（03)是一种很强的氧化剂，可分解有机物，生成二氧化碳和水，并且臭氧对大 部分金属都有腐蚀性。本专利技术中采用臭氧的水溶本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种有源区衬垫氧化前的晶片预清洗方法，其特征在于，所述有源区衬垫氧化前的晶片预清洗方法至少包括以下步骤：1）提供一晶片，将所述晶片置于反应腔内；2）在所述晶片上喷洒O3的水溶液以去除所述晶片上的有机杂质并在所述晶片上形成氧化层；3）然后在所述晶片上喷洒稀释的氢氟酸以溶解所述氧化层并去除所述晶片上的杂质颗粒；4）接着在所述晶片上喷洒O3的水溶液以在所述晶片上再次形成氧化层；5）最后在所述晶片上喷洒SC1溶液以进一步去除所述晶片上的杂质颗粒。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡春周，刘焕新，袁竹根，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31