CN111009457A

CN111009457A - 一种扩散前处理方法

Info

Publication number: CN111009457A
Application number: CN201911130584.3A
Authority: CN
Inventors: 潘国刚; 陈晓静
Original assignee: Jiangsu Yingrui Semiconductor Co ltd
Current assignee: Jiangsu Yingrui Semiconductor Co ltd
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2020-04-14

Abstract

在半导体微电子器件的制造过程中，晶圆片的清洁的重要性已被充分认知，器件的性能、良率和微粒的沾污有很大关系。传统的晶圆扩散前处理方法，在晶圆片经过氢氟酸溶液后，表面氧化层被漂净，表面呈疏水性，如果暴露在空气中，很快将从周围环境中重新吸附颗粒和有机沾污。本发明提供了一种扩散前处理方法，通过氨水和双氧水去除晶圆片表面的金属颗粒和有机沾污。然后通过氢氟酸漂去晶圆片表面的原始氧化膜；再利用硝酸的氧化性，在漂净氧化层的晶圆片表面重新形成一层氧化层，起到表面钝化的作用，避免后续空气环境的沾污及晶圆表面的水迹产生；同时高纯氮气或惰性气体保护的干燥槽可以避免甩干带来的颗粒沾污。

Description

一种扩散前处理方法

技术领域

本发明涉及一种晶圆片清洗技术领域，特别涉及一种晶圆片扩散前处理的方法。

背景技术

在半导体微电子器件的制造过程中，晶圆片的清洁的重要性已被充分认知，器件的性能、良率和微粒的沾污有很大关系。传统的晶圆片扩散前的处理方法，在晶圆片经过氢氟酸溶液后，表面氧化层被漂净，表面呈疏水性，如果暴露在空气中，很快将从周围环境中重新吸附颗粒和有机沾污。

发明内容

如何避免清洗后晶圆片重新从环境中吸附颗粒和有机沾污，是本发明着重解决的技术问题。

本发明通过硝酸的氧化性，在漂净氧化层的晶圆片表面重新形成一层氧化层，避免裸硅接触空气环境带来的颗粒和有机物的吸附沾污。同时，经过硝酸处理后晶圆表面呈亲水性，表面不会产生疏水性的水滴，对后续干燥过程中避免水迹产生也有利。

1.本发明提供了一种扩散前处理方法，其步骤包括

（1）将晶圆片放入SC-1药液中清洗；

（2）将晶圆片放入氢氟酸溶液中清洗；

（3）将晶圆片放入硝酸溶液中清洗；

（4）将晶圆片放置在80-100℃温度下烘干8-12分钟；

（5）将晶圆片放置在180-200℃温度下烘干8-12分钟；

（6）将晶圆片取出冷却。

作为本发明的一种扩散前处理方法的一种优选的方案，所述SC-1药液为浓度为27%的氨水、浓度为30%的双氧水和纯水按照体积比1:1.5:5的比例配置的混合溶液；

作为本发明的一种扩散前处理方法的一种优选的方案，所述晶圆片在SC-1药液中的清洗时间为8-12钟。

作为本发明的一种扩散前处理方法的一种优选的方案，所述氢氟酸溶液的浓度为15%的。

作为本发明的一种扩散前处理方法的一种优选的方案，所述晶圆片在氢氟酸溶液中的清洗时间为5-240秒。

作为本发明的一种扩散前处理方法的一种优选的方案，所述硝酸溶液的浓度为30%。

作为本发明的一种扩散前处理方法的一种优选的方案，所述晶圆片在硝酸溶液中的清洗时间为8-12分钟。

作为本发明的一种扩散前处理方法的一种优选的方案，所述SC-1药液的温度为65-90℃，硝酸溶液的温度为50-90℃。

作为本发明的一种扩散前处理方法的一种优选的方案，每次药剂清洗后均用纯水冲洗8-12分钟。

作为本发明的一种扩散前处理方法的一种优选的方案，烘干的环境为高纯度氮气或惰性气体。

作为本发明的一种扩散前处理方法的一种优选的方案，冷却的环境为洁净的高纯度氮气或惰性气体。

本发明所述的浓度均是指质量分数。

本发明SC-1药液清洗通过氨水的溶解反应和双氧水的氧化反应，去除晶圆片表面的有机沾污颗粒、铜、铁等金属沾污粒子；氢氟酸溶液清洗通过氢氟酸漂去清洗前晶圆片表面的原始氧化膜；硝酸溶液清洗利用硝酸的氧化性，在漂净氧化层的晶圆片表面重新形成一层氧化层，使晶圆片表面呈亲水性，起到表面钝化的作用，避免后续空气环境的沾污及晶圆片表面的水迹产生。同时高纯氮气或惰性气体环境保护下的烘干可以避免造成颗粒沾污。

附图说明

图1是晶圆片扩散前处理步骤示意图。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。

实施例：

将晶圆片用专业设备放入石英花篮内，在石英缸内按氨水（浓度27%）:双氧水（浓度30%）:纯水=1:1.5:5配置好混合溶液并加热至80℃；将晶圆片浸入SC-1药液中，浸泡10分钟取出后用纯水冲洗10分钟；将晶圆片浸入浓度为15%的氢氟酸溶液中5秒钟，取出后用纯水冲洗10分钟；将浓度为30%的硝酸溶液加热至80℃，再将晶圆片浸入该硝酸溶液中，浸泡10分钟后取出用纯水冲洗10分钟；将有高纯氮气保护的1#干燥槽预热至90℃，将晶圆片放入干燥槽处理10分钟；将有高纯氮气保护的2#干燥槽预热至190℃，将晶圆片放入2#干燥槽处理10分钟，取出冷却晶圆片。

本发明在晶圆片工艺中大量实施，清洗质量稳定可靠。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims

1.一种扩散前处理方法，其特征在于，其步骤包括

(1)将晶圆片放入SC-1药液中清洗；

(2)将晶圆片放入氢氟酸溶液中清洗；

(3)将晶圆片放入硝酸溶液中清洗；

(4)将晶圆片放置在80-100℃温度下烘干8-12分钟；

(5)将晶圆片放置在180-200℃温度下烘干8-12分钟；

(6)将晶圆片取出冷却。

2.根据权利要求1所述的一种扩散前处理方法，其特征在于，所述SC-1药液为浓度为27％的氨水、浓度为30％的双氧水和纯水按照体积比1:1.5:5的比例配置的混合溶液；

3.根据权利要求2所述的一种扩散前处理方法，其特征在于，晶圆片在SC-1药液中的清洗时间为8-12分钟。

4.根据权利要求3所述的一种扩散前处理方法，其特征在于，氢氟酸溶液的浓度为15％的。

5.根据权利要求4所述的一种扩散前处理方法，其特征在于，晶圆片在氢氟酸溶液中的清洗时间为5-240秒。

6.根据权利要求5所述的一种扩散前处理方法，其特征在于，所述硝酸溶液的浓度为30％。

7.根据权利要求6所述的一种扩散前处理方法，其特征在于，晶圆片在硝酸溶液中的清洗时间为8-12分钟。

8.根据权利要求7所述的一种扩散前处理方法，其特征在于，SC-1药液的温度为65-90℃，硝酸溶液的温度为50-90℃。

9.根据权利要求8所述的一种扩散前处理方法，其特征在于，每次药剂清洗后均用纯水冲洗8-12分钟。

10.根据权利要求9所述的一种扩散前处理方法，其特征在于，烘干的环境为洁净的高纯度氮气或惰性气体。

11.根据权利要求10所述的一种扩散前处理方法，其特征在于，冷却的环境为洁净的高纯度氮气或惰性气体。