半导体工艺中去除残余物质的方法技术

本发明专利技术涉及半导体加工和制造领域，更具体地说，涉及到一种半导体工艺中去除残余物质的方法。一种半导体工艺中去除残余物质的方法，该方法在工艺环境中实施，残余物质为留存在硅片上的TiF4，包括：清洗工艺，所述清洗工艺中由足量的乙醇作溶液溶解TiF4，以对硅片加以清洗。而为了提高工艺效率，在清洗工艺之前，对硅片进行加热工艺处理以使TiF4升华，加热工艺中控制工艺环境中的温度高于TiF4的升华温度。采用本发明专利技术提供的技术方案，能够有效的去除留存在硅片上的TiF4，避免了TiF4对后续工艺的不利影响。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体生产和加工领域，更具体的说，涉及一种半导体工艺中去除残余物质的方法。
技术介绍
随着半导体技术的持续发展，半导体硅片的结构已变得非常复杂，但多样化的半导体加工手段同样也层出不穷，为人们提供了进一步提高半导体产品品质的有效途径。在一些半导体刻蚀工艺中，含氟(F)的刻蚀剂与硅片中的含钛(Ti)的半导体层结构相接触并发生反应，很容易产生一些副产物附着于硅片的表面，比如TiF4。TiF4这种残余物质比较顽固，且肉眼几乎难以察觉，如果对这些残存的TiF4不加处理，会影响后续工艺，导致半导体器件失效。但是，TiF4又不能通过水洗的方法来加以去除，因为TiF4会与水发生反应：TiF4+H20—Ti(OH)4+4HF，产生的HF具有极强的酸性和腐蚀性，同样会对硅片的介质层造成严重的损伤，故而硅片在刻蚀工艺之后通常不会用水去清洗硅片表面。这样一来，TiF4的存在给硅片的加工工艺带来了不小的麻烦，亟待本领域技术人员探寻出可行的方案，来摆脱目前这种进退维谷的局面。
技术实现思路
为了解决上述棘手的技术问题，本专利技术提供了一种半导体工艺中去除残余物质的方法，专门针对TiF4。采用该方法能够有效的去除硅片表面的TiF4，且不会再有其他影响硅片品质的杂质产生，达到了良好的效果。为了达到上述目的，本专利技术申请特提供了一种可行的技术方案，其具体内容如下：一种半导体工艺中去除残余物质的方法，该方法在工艺环境中实施，所述残余物质为留存在硅片上的TiF4，包括：清洗工艺，所述清洗工艺中由足量的乙醇作溶剂溶解所述TiF4，以对所述硅片加以清洗。优选地，在所述清洗工艺之前，对所述硅片进行加热工艺处理以使所述TiF4升华，所述加热工艺中控制工艺环境的温度高于所述TiF4的升华温度。进一步地，在所述加热工艺中，对所述工艺环境抽真空以降低所述工艺环境中的压强，从而使所述TiF4的升华温度降低。优选地，所述工艺环境中的压强降低至阻燃压强区间，在所述阻燃压强区间中选取的任一压强下，所述TiF4的升华温度低于所述乙醇的燃点。进一步地，所述工艺环境中的压强降低至安全压强区间，在所述安全压强区间中选取的任一压强下，所述TiF4的升华温度低于75℃。进一步地，在所述安全压强下完成所述加热工艺后，将所述工艺环境中的压强恢复至常压，之后再于该工艺环境下进行所述清洗工艺。优选地，所述加热工艺中控制所述工艺环境中的温度在50-500℃。优选地，所述加热工艺中，对所述工艺环境抽真空以使所述工艺环境中的所述TiF4的升华温度低于所述乙醇的沸点和燃点。可选地，所述加热工艺结束后，对原工艺环境进行冷却后再进行清洗工艺；或者，所述加热工艺结束后，更换工艺环境以进行清洗工艺。进一步地，所述清洗工艺结束后，排出工艺环境中的乙醇并对所述工艺环境进行干燥。采用本专利技术申请提供的技术方案，能够对残余的TiF4进行有效的去除，并且不会对硅片带来其他干扰物质，从而保证了硅片在后续工艺中不受影响，大大提高了硅片的工艺品质。附图说明图1是本专利技术第一具体实施方式的工艺环境示意图；图2是本专利技术第一具体实施方式的工艺流程图；图3a和3b是本专利技术第二具体实施方式的工艺环境示意图；图4是本专利技术第二具体实施方式的工艺流程图；图5是本专利技术第三具体实施方式的工艺环境示意图；图6是本专利技术第三具体实施方式的工艺流程图；图7是本专利技术第四具体实施方式的工艺环境示意图；图8是本专利技术第四具体实施方式的工艺流程图。具体实施方式下面将介绍本专利技术的具体实施方式，以供大众理解：首先，介绍本专利技术的第一具体实施方式。图1-图2涉及本专利技术的第一具体实施方式，其中图1是对本实施方式中具体工艺环境的介绍，而图2是对本实施方式的具体工艺流程的介绍。该具体实施方式提供了一种半导体工艺中去除残余物质的方法，该方法在图1所示的工艺环境中实施，而所要去除的残余物质为留存在硅片上的TiF4，包括：清洗工艺，在该清洗工艺中由足量的乙醇作溶剂溶解TiF4，以对硅片加以清洗；清洗工艺结束后，排出工艺环境中的乙醇并对工艺环境进行干燥。本实施方式中所提到的工艺环境，实际上是一个清洗腔101，该清洗腔101内设置有硅片卡盘102，用于固持硅片103。在硅片103的上方、清洗腔101的顶壁，设置有一个喷头104，用以向清洗腔101内喷洒乙醇。清洗腔101的末端设置有排放口106，用于在清洗工艺结束后排出溶解有TiF4的乙醇溶液。另外，在清洗腔101的其中一个侧壁上开设有活动门105，用于取放硅片103。当喷头104喷射出的乙醇落在硅片103上且已足量时，经过一段时间的溶解，原本附着于硅片103表面的TiF4即会溶于乙醇溶剂中，而被去除，从而实现了专利技术目的。这主要是利用了TiF4性质，因为TiF4能够溶解于乙醇，而溶解过程是不会产生其他副产物的，因而不会对硅片103造成其他不利影响，因此这一方法能够十分有效地去除了硅片103表面的TiF4。接下来介绍本专利技术的第二具体实施方式。该具体实施方式揭示了一种半导体工艺中去除残余物质的方法，该方法在图3中(a)、(b)两图所示的两个工艺环境中进行，而所要去除的残余物质为留存在硅片上的TiF4，包括的具体工艺如图4所示：加热工艺，对硅片进行加热以使TiF4升华，此时工艺环境中的温度应高于TiF4的升华温度；清洗工艺，在清洗工艺中由足量的乙醇作溶剂溶解剩余的TiF4，以对硅片加以清洗；清洗工艺结束后，排出工艺环境中的乙醇并对工艺环境进行干燥。之所以在清洗工艺之前引入加热工艺，同样是利用了TiF4易升华的性质，来提高TiF4的去除效率。因为如果完全通过乙醇溶解TiF4的方法来对TiF4进行去除，会消耗较长的时间，不利于工艺效率的提高。而如果首先通过加热工艺来升华掉大部分TiF4，而将剩余的TiF4通过乙醇进行溶解，将大大提高去除效率，且能够保证TiF4被完全地、彻底地去除。本实施方式中加热工艺在常压(101KPa)下进行，根据TiF4的性质，其升华温度在常压下为284℃，因而为了保证TiF4能够升华，加热工艺中应控制工艺环境的温度高于TiF4的升华温度，即高于284℃。本实施方式在加热工艺中采用了500℃的高温对硅片以及工艺环境进行加热，以快速升华TiF4。加热工艺中的温度比较高，要达到284℃以上，而在常压下乙醇的燃点在75℃，沸点在78.5℃。如果在这样的温度下直接向工艺环境内填充乙醇，会非常危险。因而在本实施方式中，考虑将加热工艺和清洗工艺分别放在两个工艺环境中独立进行，当硅片在完成加热工艺后，将硅片转移至另一工艺环境后再进行清洗工艺，这样加热工艺和清洗工艺将互不影响，能够消除安全隐患。本实施方式中的两个工艺环境分别指图3a所示的加热腔301以及图3b所示的清洗腔306。加热腔301作为加热工艺的工艺环境，其内设置有硅片夹302，用于固持硅片303。硅片夹302的底部设置有加热装置304，用于提升加热腔301内的温度，对硅片303进行加热，以使硅片303表面的TiF4升华。加热腔301的侧壁设置有开关门305，供硅片303进出。加热工艺完成后，大部分TiF4将被去除，但硅片303表面仍有可能留存少量TiF4。为了更加全面、彻底地去除TiF4，硅片303还需继续接受清洗工艺的处理。但考虑到温度本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体工艺中去除残余物质的方法，该方法在工艺环境中实施，所述残余物质为留存在硅片上的TiF4，其特征在于，包括：清洗工艺，所述清洗工艺中由足量的乙醇作溶剂溶解所述TiF4，以对所述硅片加以清洗。

【技术特征摘要】
1.一种半导体工艺中去除残余物质的方法，该方法在工艺环境中实施，所述残余物质为留存在硅片上的TiF4，其特征在于，包括：清洗工艺，所述清洗工艺中由足量的乙醇作溶剂溶解所述TiF4，以对所述硅片加以清洗。2.根据权利要求1所述的半导体工艺中去除残余物质的方法，其特征在于，在所述清洗工艺之前，对所述硅片进行加热工艺处理以使所述TiF4升华，所述加热工艺中控制工艺环境的温度高于所述TiF4的升华温度。3.根据权利要求2所述的半导体工艺中去除残余物质的方法，其特征在于，在所述加热工艺中，对所述工艺环境抽真空以降低所述工艺环境中的压强，从而使所述TiF4的升华温度降低。4.根据权利要求3所述的半导体工艺中去除残余物质的方法，其特征在于，所述工艺环境中的压强降低至阻燃压强区间，在所述阻燃压强区间中选取的任一压强下，所述TiF4的升华温度低于所述乙醇的燃点。5.根据权利要求3所述的半导体工艺中去除残余物质的方法，其特征在于，所述工艺环境中的压强降低至安全压强区间...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖东风，贾照伟，王坚，王晖，
申请(专利权)人：盛美半导体设备上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31