硅片的清洗方法及硅片的清洗设备技术

本发明专利技术公开了一种硅片的清洗方法及硅片的清洗设备，包括以下步骤：步骤1：将SC1清洗溶液加热到设定温度后停止加热，其中SC1溶液为氨水、双氧水和超纯水组成混合液；步骤2：将抛光后的硅片浸入清洗溶液中，并伴随循环清洗及超声波振动,进行清洁；步骤3：当清洗时间达到设定时间后取出硅片，再将清洗溶液加热至设定温度，对下一批次硅片依照上述步骤进行清洗。本发明专利技术硅片的清洗方法采用降温清洗，达到了清洗硅片表面微粒子的功效同时相对地降低表面的粗糙度。

【技术实现步骤摘要】
硅片的清洗方法及硅片的清洗设备
本专利技术涉及硅片的清洗
，尤其是涉及一种硅片的清洗方法及硅片的清洗设备。
技术介绍
相关技术中，硅片经过抛光后，硅片的表面会存在抛光残留物，为了清除硅片表面的残留物需要对硅片进行清洗，清洗方式主要是使用高温SC1(氨水/双氧水/超纯水)对硅片表面进行微蚀刻。化学槽内SC1溶液为碱性溶液，由于Zeta电位(Zetapotential，剪切面(ShearPlane)的电位)的影响，使得溶液中的微粒子表面带电荷与硅片表面电荷相互排斥，避免硅片上微粒子再次吸附于硅片表面而达到清洗硅片的目的。其中，蚀刻硅片表面的速率与反应温度成正比，温度越高蚀刻速率越快，表面的粗糙程度随著增加。现有清洗机都是采用恒温清洗方法，采用该恒温方式可以清除硅片表面的微粒子，但同时还会造成硅片表面的粗糙度增加。根据目前硅片加工技术看，抛光衬底或外延衬底表面粗糙度基本在纳米级别，甚至到14或7nm级别，对硅片表面的粗糙度要求越来越小。若硅片衬底表面粗糙度增大会造成外延层雾化缺陷，若表面粗糙程度足够大，甚至会产生Pit(洞或坑)以及外延橘皮等现象，严重影响外延片的表面质量。在SC1清洗硅片时，如何在清除掉硅片表面的微粒子时，同时也能避免表面粗糙度的增加，是目前急需要解决的问题。
技术实现思路
本专利技术旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本专利技术提出一种硅片的清洗方法，所述清洗方法可达到清洗硅片表面微粒子的功效同时相对地降低表面的粗糙度。本专利技术还提出一种硅片的清洗设备，所述清洗设备按照上述清洗方法清洗硅片。根据本专利技术实施例的硅片的清洗方法，包括以下步骤：步骤1：将SC1清洗溶液加热到设定温度后停止加热，其中所述SC1清洗溶液为氨水、双氧水和超纯水组成的混合液；步骤2：将抛光后的硅片浸入所述SC1清洗溶液中，伴随循环过滤及超声波振动，进行清洁；步骤3：当清洗时间达到设定时间后，取出所述硅片，再将所述清洗溶液加热至所述设定温度，对下一批次硅片依照上述步骤进行清洗。根据本专利技术实施例的硅片的清洗方法，通过在硅片清洗之前，先将清洗溶液加热到设定温度后停止加热，再将硅片放入清洗溶液中清洗，该清洗溶液自然冷却状态，在硅片清洗的过程中伴随着过滤及超声波振动，当清洗时间达到设定时间时取出硅片，在硅片的整个清洗过程中，结合超声波清洗，不仅可清洁硅片表面的微粒子且降低其表面粗糙度。根据本专利技术的一些实施例，所述设定温度为65℃～70℃。根据本专利技术的一些实施例，所述设定时间为4～7min。根据本专利技术的一些实施例，所述SC1溶液中氨水：双氧水：超纯水的体积配比为范围为1:4:50～1:2:25。根据本专利技术的一些实施例，在所述步骤2后采用冷却装置辅助降温，降温速率为2～4℃/min。在本专利技术的一些实施例中，所述步骤2中，当所述清洗时间达到设定时间的20％～40％时，开启所述冷却装置。在本专利技术的一些实施例中，所述步骤2中，当所述清洗溶液的温度降到预设温度时，开启所述冷却装置，其中所述预设温度为58℃～60℃。根据本专利技术的一些实施例，还包含以下步骤：步骤4：补充清洗溶液，依据上一批次清洗所述硅片的尺寸和数量，来补充氨水和双氧水，使得每一批次清洗前容纳槽内SC1清洗溶液的体积配比都处于设定范围内。在本专利技术的一些实施例中，所述步骤4中，所述SC1清洗溶液中氨水、双氧水分别存储在两个缓冲罐内，所述缓冲罐通过管道与所述容纳槽连通，所述管道上设有阀门，通过控制阀门的开启时间控制相应的补充量。根据本专利技术实施例的清洗设备，所述清洗设备采用上述清洗方法清洗硅片，所述清洗设备包括：清洗器，所述清洗器具有用于容纳清洗溶液的容纳槽；循环泵，所述循环泵的进口与所述容纳槽连通；过滤器，所述过滤器的进口与所述循环泵的出口连通，所述过滤器的出口与所述容纳槽连通；加热器，所述加热器设在所述容纳槽和所述过滤器之间的管路上；超声波设备，所述超声波设备设在所述容纳槽内，温度检测装置，所述温度检测装置用于实时检测所述清洗溶液的温度。根据本专利技术实施例的清洗设备，采用上述清洗方法对硅片进行清洗，不仅能清洁硅片表面的微粒子，且能降低清洗后其表面的粗糙度。在本专利技术的一些实施例中，所述加热器缠绕或贴合在所述管路的外表面上。在本专利技术的一些实施例中，还包括：冷却装置，所述冷却装置设置在所述清洗器的下端，用于冷却所述清洗溶液。在本专利技术的一些实施例中，所述清洗设备还包括控制系统，所述控制系统包括信息捕捉系统，所述信息捕捉系统用于捕捉放入所述容纳槽内的硅片数量。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。附图说明本专利技术的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：图1是根据本专利技术实施例的硅片的清洗方法的流程图；图2是根据本专利技术实施例的硅片的清洗设备的结构示意图；图3是根据本专利技术实施例的硅片的清洗方法和恒温清洗方法的温度和时间的曲线图。图4是根据本申请实施例的硅片清洗方法的三个实施例和对比例的粗糙度的对比分析。附图标记：清洗设备100，清洗器1，容纳槽11，循环泵2，过滤器3，加热器4，超声波设备5。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。在本专利技术的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。下面参考图1和图2描述根据本专利技术实施例的硅片的清洗方法。需要说明一下，在半导体
，硅片加工制程如切割、清洗、抛光等工序，都处于无尘室中进行，该无尘室处于恒温恒湿状态，温度一般为22℃～25℃。如图1所示，根据本专利技术实施例的硅片的清洗方法，包括：步骤1：将SC1清洗溶液加热到设定温度后停止加热，其中所述SC1清洗溶液为氨水、双氧水和超纯水组成的混合液；步骤2：将抛光后的硅片放入SC1清洗溶液中，并伴随循环过滤及超声波振动,进行清洁；步骤3：当清洗时间达到设定时间后取出所述批次的硅片。SC1清洗溶液对硅片表面去除微粒子的原理：硅片表面由于双氧水的氧化作用生成一层氧化膜(约6nm)，呈亲水性，硅片表面的氧化膜及硅片会被氨水微蚀刻，使得其氧化膜包裹的微粒子落入清洗溶液中。在清洗溶液中，由于硅片表面电位为负，与本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种硅片的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：/n步骤1：将SC1清洗溶液加热到设定温度后停止加热，其中所述SC1清洗溶液为氨水、双氧水和超纯水组成的混合液；/n步骤2：将抛光后的硅片浸入所述SC1清洗溶液中，伴随循环过滤及超声波振动，进行清洁；/n步骤3：当清洗时间达到设定时间后，取出所述硅片，/n再将所述清洗溶液加热至所述设定温度，对下一批次硅片依照上述步骤进行清洗。/n

【技术特征摘要】
1.一种硅片的清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1：将SC1清洗溶液加热到设定温度后停止加热，其中所述SC1清洗溶液为氨水、双氧水和超纯水组成的混合液；
步骤2：将抛光后的硅片浸入所述SC1清洗溶液中，伴随循环过滤及超声波振动，进行清洁；
步骤3：当清洗时间达到设定时间后，取出所述硅片，
再将所述清洗溶液加热至所述设定温度，对下一批次硅片依照上述步骤进行清洗。


2.根据权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于，所述设定温度为65℃～70℃。


3.根据权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于，所述设定时间为4～7min。


4.根据权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于，所述SC1溶液中氨水：双氧水：超纯水的体积配比为范围为1:4:50～1:2:25。


5.根据权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于，在所述步骤2后采用冷却装置辅助降温，降温速率为2～4℃/min。


6.根据权利要求5所述的硅片的清洗方法，其特征在于，所述步骤2中，当所述清洗时间达到设定时间的20％～40％时，开启所述冷却装置。


7.根据权利要求5所述的硅片的清洗方法，其特征在于，所述步骤2中，当所述清洗溶液的温度降到预设温度时，开启所述冷却装置，其中所述预设温度为58℃～60℃。


8.根据权利要求1所述的硅片的清洗方法，其特征在于，还包含以下步骤：
步骤4：补充清洗溶液，依据上...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈建铭，卢健平，
申请(专利权)人：徐州鑫晶半导体科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32