【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体，尤其涉及一种降低硅片表面颗粒数量的清洗方法。
技术介绍
1、单晶片的清洗工艺在ic制造中的作用日益关键，据估计，由于硅片表面微沾污而造成的损失占整个器件制造中总损失的一半以上。不仅清洗步骤越来越多，而且itrs(technology roadmap for semiconductors)也对硅片表面可接受的颗粒尺寸及数目提出了更高的要求。硅片表面的颗粒、有机物、金属、吸附分子、微粗糙度、自然氧化层等会严重影响器件性能，其中表面颗粒度会引起图形缺陷、外延缺陷、影响布线的完整性，是高成品率的最大障碍，特别是在硅片键合时，引入微隙，同时也引起位错，影响键合强度和表层质量。为保证器件成品率，一般要求硅片表面颗粒小于特征线宽的1/3。因此，硅片表面颗粒度的控制技术成为硅晶片加工和超大规模集成电路工艺研究的一大热点。
2、传统的硅片表面颗粒清洗采用的是rca标准清洗法，其利用sc-1溶液中氨水的腐蚀作用，缓慢地溶解硅片表面薄薄的天然氧化层，然后通过双氧水的氧化作用，形成一层新的表面氧化层。该氧化层的再生具有自清洁效应，通过去除它，有助于微粒的去除。颗粒与硅片表面的吸附作用是影响sc-1溶液清洗能力的关键，特别是对于小粒径颗粒，较高的比表面积使其具有更高的比表面能，因此更容易吸附金属及颗粒，同时也使其在硅片表面的吸附作用更强，为硅片的清洗带来了一定的困难。因此，开发一种能降低颗粒表面能的方法有助于提高颗粒(特别是小颗粒)在溶液中的分散性及颗粒的去除效果。目前，已有工作证明，向传统的rca溶液中添加表面活性剂和
3、因此，寻求成本低、易获得的分散剂对提高颗粒的去除能力显得尤为关键。
技术实现思路
1、本专利技术要解决的技术问题在于现有的清洗方法清洗效果不佳，对颗粒去除能力较差，针对现有技术中的缺陷，提供一种降低硅片表面颗粒数量的清洗方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术提供了一种降低硅片表面颗粒数量的清洗方法，所述清洗方法包括如下步骤：将硅片依次经过第一次纯水清洗、第一次sc-1溶液清洗、第二次纯水清洗、第二次sc-1清洗、第三次纯水清洗、第三次sc-1清洗、第四次纯水清洗、乙醇溶液清洗、氢氟酸溶液清洗和第五次纯水清洗后，得到清洗后的硅片。
3、本专利技术提供的清洗方法，成本低廉，能够有效提高硅片表面颗粒的清洗能力，清洗工艺简单，硅片表面颗粒的数量大幅下降，尺寸为0.3μm的颗粒均值由0.24下降到-0.04，尺寸为0.2μm的颗粒均值由1.74下降到-0.11，0.16μm颗粒增加量的均值由0.20下降至-0.12，不同尺寸下的颗粒均有所下降。
4、sc-1溶液：sc-1是h2o2和nh4oh按一定比例配置而成的碱性溶液，通过h2o2的强氧化和nh4oh的溶解作用，使有机物沾污变成水溶性化合物，随去离子水的冲洗而被排除。由于溶液具有强氧化性和络合性，能氧化cr、cu、zn、ag、ni、co、ca、fe、mg等使其变成高价离子，然后进一步与碱作用,生成可溶性络合物而随去离子水的冲洗而被去除。为此用sc-1溶液清洗抛光片既能去除有机沾污，亦能去除某些金属沾污。在本专利技术中，sc-1溶液为nh4oh:h2o2:h2o为1:1:6，均为体积比。
5、sc-1后水洗可以去除药液残留，减少药液腐蚀，带走部分颗粒的作用；多次清洗可去除更多颗粒、金属等污染物，单次清洗无法满足颗粒去除需求，需要进行多次清洗。
6、氢氟酸：氢氟酸具有较强的腐蚀性，其能腐蚀硅片表面的氧化层，同时使氧化层中的金属沾污溶解到溶液中，随后经纯水冲洗带走，同时hf酸处理能使硅片表面得以暴露，以便之后的sc-1或sc-2清洗液进行腐蚀。
7、乙醇溶液：水分子极性较强，分子之间能通过氢键相互作用，因此水分子对硅片表面氧化物有较强的亲和力，向水中加入乙醇后，乙醇溶液的极性明显小于水，因此悬浮于乙醇溶液中的颗粒不易被硅片表面的氧化层吸附，从而提高了溶液的分散性。
8、纯水：溢流的纯水有两个作用，一是能将sc-1溶液腐蚀掉的有机物、颗粒及金属沾污冲洗带走，防止在硅片表面二次吸附，同时冷的纯水能终止高温sc-1溶液的反应。
9、优选地，所述第一次纯水清洗的时间为250～300s，例如可以是250s、260s、270s、280s、290s或300s等，优选为270s。
10、优选地，所述第一次纯水清洗的温度为20～30℃，例如可以是20℃、22℃、25℃、28℃或30℃等，优选为25℃。
11、优选地，所述第一次sc-1溶液清洗的时间为250～300s，例如可以是250s、260s、270s、280s、290s或300s等，优选为270s。
12、优选地，所述第一次sc-1溶液清洗的温度为68～72℃，例如可以是68℃、69℃、70℃、71℃或72℃等。
13、优选地，所述第一次sc-1溶液清洗在超声条件下进行。本专利技术超声条件是在兆音波条件下进行，兆音波功率500-600w，音压18-22。
14、优选地，所述第二次纯水清洗的时间为250～300s，例如可以是250s、260s、270s、280s、290s或300s等，优选为270s。
15、优选地，所述第二次纯水清洗的温度为20～30℃，例如可以是20℃、22℃、25℃、28℃或30℃等，优选为25℃。
16、优选地，所述第二次sc-1溶液清洗的时间为250～300s，例如可以是250s、260s、270s、280s、290s或300s等，优选为270s。
17、优选地，所述第二次sc-1溶液清洗的温度为68～72℃，例如可以是68℃、69℃、70℃、71℃或72℃等。
18、优选地，所述第二次sc-1溶液清洗在超声条件下进行。
19、优选地，所述第三次纯水清洗的时间为250～300s，例如可以是250s、260s、270s、280s、290s或300s等，优选为270s。
20、优选地，所述第三次纯水清洗的温度为20～30℃，例如可以是20℃、22℃、25℃、28℃或30℃等，优选为25℃。
21、优选地，所述第三次sc-1溶液清洗的时间为250～300s，例如可以是250s、260s、270s、280s、290s或300s等，优选为270s。
22、优选地，所述第三次sc-1溶液清洗的温度为68～72℃，例如可以是68℃、69℃、70℃、71℃或72℃等。
23、优选地，所述第三次sc-1溶液清洗在超声条件下进行。
24、优选地，所述第四次纯水清洗的时间为250～300s，例如可以是250s、260s、270s、280s、290s或300s等，优选为270s。
25、优选地，所述第四次纯水清洗的温度为20～30℃，例如可以是20本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种降低硅片表面颗粒数量的清洗方法，其特征在于：所述清洗方法包括如下步骤：将硅片依次经过第一次纯水清洗、第一次SC-1溶液清洗、第二次纯水清洗、第二次SC-1清洗、第三次纯水清洗、第三次SC-1清洗、第四次纯水清洗、乙醇溶液清洗、氢氟酸溶液清洗和第五次纯水清洗后，得到清洗后的硅片。
2.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述第一次纯水清洗的时间为250～300s；优选为270s；
3.根据权利要求1或2所述的清洗方法，其特征在于：所述第一次SC-1溶液清洗的时间为250～300s；优选为270s；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的清洗方法，其特征在于：所述第二次纯水清洗的时间为250～300s；优选为270s；
5.根据权利要求1-4中任一项所述的清洗方法，其特征在于：所述第二次SC-1溶液清洗的时间为250～300s；优选为270s；
6.根据权利要求1-5中任一项所述的清洗方法，其特征在于：所述第三次纯水清洗的时间为250～300s；优选为270s；
7.根据权利要求1-6中任一项所述的清
8.根据权利要求1-7中任一项所述的清洗方法，其特征在于：所述第四次纯水清洗的时间为250～300s；优选为270s；
9.根据权利要求1-8中任一项所述的清洗方法，其特征在于：所述乙醇溶液为无水乙醇与水的混合溶液；
10.根据权利要求1-9中任一项所述的清洗方法，其特征在于：所述氢氟酸溶液为氢氟酸与水的混合溶液；
...【技术特征摘要】
1.一种降低硅片表面颗粒数量的清洗方法，其特征在于：所述清洗方法包括如下步骤：将硅片依次经过第一次纯水清洗、第一次sc-1溶液清洗、第二次纯水清洗、第二次sc-1清洗、第三次纯水清洗、第三次sc-1清洗、第四次纯水清洗、乙醇溶液清洗、氢氟酸溶液清洗和第五次纯水清洗后，得到清洗后的硅片。
2.根据权利要求1所述的清洗方法，其特征在于：所述第一次纯水清洗的时间为250～300s；优选为270s；
3.根据权利要求1或2所述的清洗方法，其特征在于：所述第一次sc-1溶液清洗的时间为250～300s；优选为270s；
4.根据权利要求1-3中任一项所述的清洗方法，其特征在于：所述第二次纯水清洗的时间为250～300s；优选为270s；
5.根据权利要求1-4中任一项所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：吴礼文，
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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