一种控挡片清洗液及清洗方法技术

本发明专利技术属于集成电路电子化学品领域，具体涉及一种控挡片清洗液及使用方法。所述控挡片清洗液主要成分包含氟化物、剥离剂、浸润剂、有机溶剂及水；氟化物含量10~30wt%、剥离剂含量0.1~1wt%、浸润剂含量0.1~1wt%、有机溶剂含量25~35wt%、余量为水。所述控挡片清洗液可用于清洗各种类型的氧化硅、正硅酸乙酯、氮化硅、多晶硅、光刻胶等薄膜，所述控挡片上具有所述材料。

【技术实现步骤摘要】
一种控挡片清洗液及清洗方法
本专利技术属于电子化学品领域，具体涉及一种控挡片清洗液。
技术介绍
晶圆是指制作硅半导体电路所用的硅晶片，在晶圆上加工制作各种电路元件结构，可以使之成为具有特定电性功能的IC集成电路。制造晶圆的精细要求极高，硅片表面的平整度将直接关系到芯片的性能质量，所以晶圆厂需要时刻对制造设备的性能进行监测测试以及维持稳定，以保证最终的成品率。用于测试和维持稳定的无图形硅片就是控片和挡片。控片主要用来监控机台的制程能力是否稳定、生产环境是否洁净。通过使用控片，可以对离子注入、薄膜沉积、光刻、刻蚀和研磨等制程中的例如电阻率、薄膜沉积速率、刻蚀速率、研磨速率以及均匀性等进行监测。挡片的作用主要是维持机台的稳定性。挡片被用于隔绝制程条件较差的地方以及填充产品不足时空出的位置，对炉管内的气流进行阻挡分层并使炉管内温度均匀分布，从而使气流中的反应气体与被加工硅片均匀接触、均匀受热，发生化学物理反应，沉淀或生长均匀的高质量薄膜。控片和挡片在使用之后一般会存在各种薄膜，包括氧化硅、氮化硅、多晶硅、光刻胶等。由于控挡片使用量大，若每次都用全新的挡控片则测试成本过高。于是通常采用晶圆再生的方法将用过的挡片，控片回收，经过化学浸泡，物理研磨等处理方法将挡片、控片表面因测试而产生的氧化膜、金属颗粒残留等去掉，使他们能够重新具备测试和稳定机台稳定性的功能。而由于薄膜类型复杂，针对不同的膜层需要使用不同的化学试剂进行腐蚀，所有晶圆厂需要使用多种化学药液来去除各种薄膜，导致控挡片清洗再生步骤繁琐，效率较低，化学品种类过多也不利于管控原料品质和安全性。
技术实现思路
本专利技术针对现有半导体集成电路工艺中控挡片清洗再生使用的化学品种类繁多，清洗效率较低的问题，目的在于提供一种控挡片清洗液及使用方法，可有效去除各种类型的氧化硅、氮化硅、多晶硅、光刻胶，提高晶圆再生效率。为实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案为：一种控挡片清洗液，用于配合双氧水使用以去除控挡片上化合物薄膜，使控挡片再生重复利用。上述方案中，所述化合物薄膜为氧化硅薄膜、正硅酸乙酯薄膜、氮化硅薄膜、多晶硅薄膜、光刻胶薄膜及其他有机物薄膜。上述方案中，所述控挡片清洗液主要成分包含氟化物、剥离剂、浸润剂及有机溶剂。上述方案中，所述氟化物为氢氟酸或氢氟酸与氟硼酸铵、四丁基氟化铵、二乙胺基三氟化硫、6-三氟甲基烟酸的混合物。上述方案中，所述剥离剂为丙二醇聚醚、三羟甲基丙烷聚醚、N,N二甲基乙醇胺中、二甲基乙酰胺物质中的一种或其组合物。上述方案中，所述浸润剂为二羟乙基咪唑啉、咪唑啉磷酸酯盐、磺酸型咪唑啉等物质中的一种或其组合物。上述方案中，所述的有机溶剂为醇醚、砜、吡咯烷酮的组合物。上述方案中，所述的醇醚选自乙二醇甲醚，乙二醇乙醚，乙二醇丁醚，二乙二醇甲醚，二乙二醇丁醚，三乙二醇丁醚，丙二醇丁醚，丙二醇甲醚，二丙二醇甲醚，环己二醇单甲醚物质中的一种；所述的砜选自环丁砜，二甲基砜，二乙基砜的一种；所述的吡咯烷酮选自2-吡咯烷酮，N-甲基吡咯烷酮，N-辛基吡咯烷酮物质中的一种。上述方案中，所述至少一种氟化物含量10～30wt％、有机溶剂含量25～35wt％、至少一种剥离剂含量0.1～1wt％、至少一种浸润剂含量0.1～1wt％，余量为水。上述方案中，所诉的有机溶剂中，醇醚含量占有机溶剂的50～60wt％，砜含量占有机溶剂的20～30wt％，吡咯烷酮含量占有机溶剂的10～20wt％。上述方案中，所述清洗方法需将清洗液与双氧水混合，在一定温度下投入空档片进行清洗，清洗完成后取出控挡片放入异丙醇中清洗后吹干。上述方案中，所述清洗液与双氧水的比例为体积比4：1～5：1，清洗温度为60～70℃，清洗时间15～25min。上述方案中，所述异丙醇清洗温度24～26℃，清洗时间10～20min，采用氮气吹干。本专利技术的有益效果(1)采用一种清洗液清洗再生多种类型的控挡片，相比目前使用多种化学药液来去除各种薄膜的手段，清洗效率更高，成本更低。(2)清洗液有效成分氟化物含量高、砜类有机溶剂溶解其他物质后不会丧失溶解性能，使用寿命较长。(3)清洗液在清洗光刻胶或其他有机物薄膜时，剥离剂及浸润剂的存在使薄膜易于脱离晶圆表面，加快清洗效率，同时高浓度的氟通过对薄膜与晶圆交界面的腐蚀，也增加了这一脱膜作用。具体实施方式为了更好地理解本专利技术，下面结合实施例进一步阐明本专利技术的内容，但本专利技术的内容不仅仅局限于下面的实施例。对比例本对比例中，不同类型的控挡片，分别采用传统对应的化学药液进行清洗再生。氧化硅、正硅酸乙酯薄膜控挡片需利用氢氟酸溶液清洗、氮化硅薄膜需利用高温磷酸溶液或高浓度氢氟酸清洗、多晶硅薄膜需利用硝酸/氢氟酸溶液清洗、光刻胶薄膜需利用光阻剥离剂清洗。各类控挡片分别有5片，每片是以直径为8寸的圆片，用20L对应药液分别浸泡清洗20min，清洗再生结果如下表所示，其中氮化硅及光刻胶浸泡20min无法完全清洗，需延长时间至30min：表1对比例清洗控挡片效果实施例1一种控挡片清洗液，其组分含量如表2所示：表2实施例1组分及含量按表2所列举各组分及含量配置清洗液，取清洗液与双氧水按体积比4：1配置，混合得20L药液，投入氧化硅、正硅酸乙酯、氮化硅、多晶硅、光刻胶控挡片各5片，温度60℃下清洗，清洗结束后用再异丙醇清洗并用氮气吹干，采用与对比例相同的清洗方法，清洗结果如表3所示。实施例2同实施例1，仅氟化物从氢氟酸调整为氢氟酸与氟硼酸铵混合物，氢氟酸含量20％，氟硼酸铵含量10％，其余组分含量不变，设置为实施例2，控挡片清洗步骤与实施例1相同。采用与对比例相同的清洗方法，清洗结果如表3所示，本实施例氟化物为氢氟酸与氟硼酸铵混合物，相比实施例1，清洗时间略有延长，但清洗效果仍较好，可将各类薄膜完全去除。实施例3同实施例1，仅氟化物从氢氟酸调整为氢氟酸与四丁基氟化铵混合物，氢氟酸含量20％，四丁基氟化铵含量10％，其余组分含量不变，设置为实施例3，控挡片清洗步骤与实施例1相同。采用与对比例相同的清洗方法，清洗结果如表3所示，本实施例氟化物为氢氟酸与氟硼酸铵混合物，相比实施例1、实施例2，清洗时间略有延长，但清洗效果仍较好，可将各类薄膜完全去除，氟化物优选为氢氟酸。实施例4同实施例1，有机溶剂从醇醚、砜及吡咯烷酮混合物调整为仅含醇醚溶剂，乙二醇单醚含量为28％，其余组分含量不变，设置为实施例4，控挡片清洗步骤与实施例1相同。采用与对比例相同的清洗方法，清洗结果如表3所示，本实施例有机溶剂为乙二醇单醚，相比实施例1，相同清洗时间下，光刻胶有较多残留，继续延长清洗时间，光刻胶薄膜仍无法清洗干净。实施例5同实施例1，有机溶剂从醇醚、砜及吡咯烷酮混合物调整为仅含砜类溶剂，环丁砜含量为28％，其余组分本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种控挡片清洗液，其特征在于，所述控挡片清洗液主要成分包含氟化物、剥离剂、浸润剂、有机溶剂及水；氟化物含量10~30wt%、剥离剂含量0.1~1wt%、浸润剂含量0.1~1wt%、有机溶剂含量25~35wt%、余量为水。/n

【技术特征摘要】
1.一种控挡片清洗液，其特征在于，所述控挡片清洗液主要成分包含氟化物、剥离剂、浸润剂、有机溶剂及水；氟化物含量10~30wt%、剥离剂含量0.1~1wt%、浸润剂含量0.1~1wt%、有机溶剂含量25~35wt%、余量为水。


2.根据权利要求1所述的控挡片清洗液，其特征在于，所述的氟化物为氢氟酸或氢氟酸与氟硼酸铵、四丁基氟化铵、二乙胺基三氟化硫、6-三氟甲基烟酸任意一种的混合物。


3.根据权利要求1所述的控挡片清洗液，其特征在于，所述的剥离剂为丙二醇聚醚、三羟甲基丙烷聚醚、N,N二甲基乙醇胺、二甲基乙酰胺物质中的一种或多种。


4.根据权利要求1所述的控挡片清洗液，其特征在于：所述的浸润剂为二羟乙基咪唑啉、咪唑啉磷酸酯盐、磺酸型咪唑啉物质中的一种或多种。


5.根据权利要求1所述的控挡片清洗液，其特征在于：所述的有机溶剂为醇醚、砜、吡咯烷酮的组合物。


6.根据权利要求5所述的控挡片清洗液，其特征在于：所述的醇醚选自乙二醇甲醚、乙二醇乙醚、乙二...

【专利技术属性】
技术研发人员：尹印，徐子豪，万杨阳，贺兆波，张庭，冯凯，王书萍，倪高国，
申请(专利权)人：湖北兴福电子材料有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42