一种LPCVD工艺所制备多晶硅膜内体镍含量管控的方法技术

技术编号:39002917 阅读:10 留言:0更新日期:2023-10-07 10:34
本发明专利技术涉及一种LPCVD工艺所制备多晶硅膜内体镍含量管控的方法,所述方法包括以下步骤:将硅片依次经过CP前洗净、CP腐蚀、CP后洗净、LP前洗净后,进行LPCVD;本发明专利技术提供的方法在硅片上沉积多晶硅膜前,控制硅片浅表层内的镍含量,将硅片浅表层内的金属镍作为多晶硅膜内体镍的重要来源加以控制。控制沉积多晶硅膜前的硅片浅表层内的金属镍含量,即使在LPCVD机台中沉积多晶硅膜时会有高温(660℃

【技术实现步骤摘要】
一种LPCVD工艺所制备多晶硅膜内体镍含量管控的方法


[0001]本专利技术涉及半导体
,尤其涉及一种LPCVD工艺所制备多晶硅膜内体镍含量管控的方法。

技术介绍

[0002]目前,在半导体硅抛光片的加工过程中,LPCVD是一种十分重要的制备薄膜的手段。LPCVD法制备的多晶硅薄膜由不同晶向和不同大小的众多微小晶粒组成,它利用多晶硅的晶粒间界以及高度无序的晶格结构可以进行十分有效的吸杂,能显著改善衬底硅片的表面质量,获得硅片表面足够宽的洁净区,属于典型的外吸杂技术。
[0003]LPCVD法制备多晶硅膜的基本原理是利用高纯SiH4气体在洁净的LPCVD机台中于高温下发生分解,生成多晶硅沉积在洁净的硅片表面。然而,利用该方法制备多晶硅薄膜会引入一个重要问题—多晶硅膜内镍(Ni)污染。金属镍(Ni)是大规模集成电路中常被发现的杂质,它的存在严重影响着集成电路的性能。对在集成电路中所应用的硅片而言,镍(Ni)是最被重视的金属元素之一,它具有较快的扩散速度,在硅片的加工过程中常常会被引入硅片,继而造成集成电路的失效。
[0004]目前,现有技术控制多晶硅膜内体镍(Ni)含量的方法主要有以下四个:

采用超高纯度的SiH4气体;

适时清理清洁LPCVD机台;

LPCVD机台使用超低Ni含量的部件;

硅片在沉积多晶硅膜前进行洗净处理,保证硅片表面洁净。
[0005]然而,这些方法忽视了在沉积多晶硅膜前硅片浅表层内的金属镍(Ni)的影响,不控制硅片浅表层内的金属镍(Ni)含量,因为硅片浅表层内的金属镍(Ni)在硅片浅表层内部,LPCVD前洗净工艺只能清洗去除硅片表面的金属镍(Ni),所以对完成LPCVD前洗净的硅片进行表面金属检测是无法检测出硅片浅表层内的金属镍(Ni)含量的。所以,这些方法无法保证LPCVD工艺所制备的多晶硅膜内的体镍(Ni)含量稳定在1E14 atoms/cm3以下,从而导致产品良率降低、客户端器件失效等。
[0006]因此,针对以上不足,需要提供一种新的方法以控制多晶硅膜内的体镍含量。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题在于沉积在硅片表面的多晶硅膜内体镍含量较高,针对现有技术中的缺陷,提供一种LPCVD工艺所制备多晶硅膜内体镍含量管控的方法。
[0008]为了解决上述技术问题,本专利技术提供了一种LPCVD工艺所制备多晶硅膜内体镍含量管控的方法,所述方法包括以下步骤:将硅片依次经过CP前洗净、CP腐蚀、CP后洗净、LP前洗净后,进行LPCVD。
[0009]本专利技术提供的方法为在LPCVD工艺前控制住硅片浅表层内镍含量进而控制多晶硅膜内体镍含量的方法。具体地,通过控制进行LPCVD工艺前的步骤,相比于现有常规的方法减少了一次CP前洗净、碱洗净和CP后洗净的步骤,仅用一次CP前洗净、CP后洗净的过程,即可达到控制多晶硅膜内体镍含量的效果,解决了现有技术无法保证多晶硅膜内体镍(Ni)含
量稳定在1E14 atoms/cm3以下的问题。
[0010]优选地,所述CP前洗净为将硅片依次投入装料槽、SC

1药液槽、SC

1药液槽、纯水槽、纯水槽、卸料槽进行洗净。
[0011]其中,SC

1药液为本领域常规使用的药液,组成为NH3·
H2O、H2O2、纯水的混合溶液。
[0012]优选地,CP前洗净中所述装料槽的纯水流量为5~15L/min,例如可以是5L/min、7L/min、10L/min、12L/min或15L/min等。
[0013]优选地,CP前洗净中所述SC

1药液槽的药液流量为13

23L/min,例如可以是13L/min、15L/min、18L/min、20L/min、23L/min等。
[0014]优选地,CP前洗净中所述SC

1药液槽的温度为60~70℃,例如可以是60℃、62℃、65℃、68℃或70℃等,洗净时间为4~6min,例如可以是4min、5min或6min等。
[0015]优选地,CP前洗净中所述纯水槽的纯水流量为8~16L/min,例如可以是8L/min、10L/min、14L/min或16L/min等,洗净时间为4~6min,例如可以是4min、5min或6min等。
[0016]优选地,CP前洗净中所述卸料槽的纯水流量为8

16L/min,例如可以是8L/min、12L/min、13L/min、15L/min或16L/min等。
[0017]优选地,所述CP腐蚀的过程为:将硅片使用混酸溶液进行腐蚀。
[0018]优选地,CP腐蚀中,所述混酸溶液为氢氟酸、硝酸、醋酸组成的溶液。
[0019]优选地,所述腐蚀在腐蚀机中进行。
[0020]优选地,CP腐蚀中,所述混酸溶液的循环流量为180~220L/min,例如可以是180L/min、190L/min、200L/min、210L/min或220L/min等。
[0021]优选地,所述CP后洗净为将硅片依次投入装料槽、氢氟酸药液槽、纯水槽、TMAH药液槽、纯水槽、氢氟酸药液槽、纯水槽、甩干机进行洗净。
[0022]优选地,CP后洗净中,所述装料槽的纯水流量为5~15L/min,例如可以是5L/min、7L/min、10L/min、12L/min或15L/min等。
[0023]优选地,CP后洗净中,所述氢氟酸药液槽的药液循环流量为14~22L/min,例如可以是14L/min、16L/min、18L/min、20L/min或22L/min等,洗净时间为4~6min,例如可以是4min、5min或6min等。
[0024]优选地,CP后洗净中,所述纯水槽的纯水流量为8~16L/min,例如可以是8L/min、10L/min、13L/min、14L/min或16L/min等,洗净时间为4~6min,例如可以是4min、5min或6min等。
[0025]优选地,CP后洗净中,所述TMAH药液槽的药液流量为14~22L/min,例如可以是14L/min、16L/min、15L/min、18L/min、20L/min或22L/min等,温度为60~70℃,例如可以是60℃、62℃、65℃、68℃或70℃等,洗净时间为4~6min,例如可以是4min、5min、6min等。TMAH药液为四甲基氢氧化铵溶液。
[0026]优选地,所述LP前洗净为将硅片依次投入SC

1药液槽、SC

1药液槽、纯水槽、氢氟酸药液槽、纯水槽、甩干机进行洗净。
[0027]优选地,LP前洗净中,所述SC

1药液槽的药液流量为12~24L/min,例如可以是12L/min、15L/min、18L/min、2本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种LPCVD工艺所制备多晶硅膜内体镍含量管控的方法,其特征在于:所述方法包括以下步骤:将硅片依次经过CP前洗净、CP腐蚀、CP后洗净、LP前洗净后,进行LPCVD。2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述CP前洗净为将硅片依次投入装料槽、SC

1药液槽、SC

1药液槽、纯水槽、纯水槽、卸料槽进行洗净。3.根据权利要求2所述的方法,其特征在于:所述装料槽的纯水流量为5~15L/min;优选地,所述SC

1药液槽的药液流量为13

23L/min;优选地,所述SC

1药液槽的温度为60~70℃,洗净时间为4~6min;优选地,所述纯水槽的纯水流量为8~16L/min,洗净时间为4~6min;优选地,所述卸料槽的纯水流量为8

16L/min。4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述CP腐蚀的过程为:将硅片使用混酸溶液进行腐蚀。5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于:所述混酸溶液为氢氟酸、硝酸、醋酸组成的溶液;优选地,所述腐蚀在腐蚀机中进行;优选地,所述混酸溶液的循环流量为180~220L/min。6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于:所述CP后洗净为将硅片依次投入装料槽、氢氟...

【专利技术属性】
技术研发人员:彭建明
申请(专利权)人:上海中欣晶圆半导体科技有限公司
类型:发明
国别省市:

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