[发明专利]一种半导体晶圆刻蚀后清洗方法有效

专利信息
申请号: 202110068006.2 申请日: 2021-01-19
公开(公告)号: CN112802735B 公开(公告)日: 2022-09-09
发明(设计)人: 李彭瑞;任春江;潘斌;陈堂胜 申请(专利权)人: 中国电子科技集团公司第五十五研究所
主分类号: H01L21/02 分类号: H01L21/02;B08B3/02;B08B3/08
代理公司: 南京君陶专利商标代理有限公司 32215 代理人: 严海晨
地址: 210016 *** 国省代码: 江苏;32
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摘要:
搜索关键词: 一种 半导体 刻蚀 清洗 方法
【说明书】:

发明公开了一种半导体晶圆刻蚀后清洗方法,包括步骤一:对半导体晶圆采用酸液进行预洗;步骤二:采用高压二流体碱溶液进行冲洗;步骤三:采用酸溶液进行清洗;步骤四:采用高压二流体碱溶液进行冲洗;步骤五:采用碱溶液进行超声清洗;步骤六:清洗干燥。本发明能够对半导体晶圆刻蚀后进行彻底清洗,又因其具有操作工艺简单、方便、可重复性强等优点,可适合大批量工业生产。

技术领域

本发明属于半导体清洗技术领域,具体涉及一种半导体晶圆刻蚀后清洗方法。

背景技术

随着半导体的不断发展及应用领域不断广泛,对其性能要求越来越高。刻蚀技术作为一种关键支撑技术,在半导体工艺中是不可或缺的,在某种程度上决定了芯片的性能,如半导体工艺中的背面通孔工艺因能有效降低源接地电感和增加散热性能而被作为关键工艺。无论正面图形刻蚀或台面隔离还是背面深孔刻蚀等,其刻蚀后产生的副产物对芯片的性能有致命的影响,若无法去除干净则直接影响产品的性能、成品率和可靠性;而刻蚀后产生的副产物与材料组成和刻蚀气体息息相关,现有的清洗方法对刻蚀产生的少量副产物的可以有效去除,但是对大面积的台面、较高台阶和深孔刻蚀后的大量产物难以彻底去除干净,因此彻底去除这些刻蚀副产物尤为重要。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点和不足,提供了一种半导体晶圆刻蚀后清洗方法,以提高产品成品率和器件可靠性。

本发明的技术方案为:提供一种半导体晶圆刻蚀后清洗方法,包括以下步骤:

步骤一:对半导体晶圆采用酸液进行预洗;

步骤二:采用高压二流体碱溶液进行冲洗;

步骤三:采用酸溶液进行清洗;

步骤四:采用高压二流体碱溶液进行冲洗;

步骤五:采用碱溶液进行超声清洗;

步骤六:清洗干燥。

优选地,所述半导体晶圆材料为Si、GaN、AlN、蓝宝石、SiC、InP的一种或多种组合。

优选地,所述步骤一或/和步骤三中采用的酸液包括酸和氧化剂、水,所述酸液采用的酸为硫酸、硝酸、盐酸、磷酸、柠檬酸中的一种或多种组合,所述酸液中的氧化剂为双氧水或臭氧。

优选地,所述高压二流体碱溶液中的碱性物质为氢氧化钠、氨水,碱性物质与水体积配比为1:50~1:150。

优选地,所述高压二流体碱溶液进行冲洗的高压为40PSI~180 PSI,且冲洗过程中碱溶液以二流体形式对晶圆进行冲洗。

优选地,所述碱溶液为碱性氧化物和水,所述碱性氧化物与水的体积配比为1:1~1:40。

优选地,所述步骤六中的清洗干燥的具体方法为:采用去离子水进行清洗甩干、高温烘干,高温烘干的温度为101℃~140℃。

优选地,所述步骤一和步骤三中的清洗温度为60℃~150℃。

优选地,所述步骤一和步骤三中的清洗均采用超声清洗,超声频率为40 KHz~1000KHz。

所述步骤一至五的各工艺步骤均可以单独重复或部分步骤连续重复进行。

本发明的有益效果在于:

1.在对所述半导体进行酸清洗之前,先用酸预洗液对所述半导体进行预先清洗,酸预洗液与刻蚀后副产物进行氧化反应从而使副产物变的疏松而不致密,粘附性变差;

2.在对所述半导体进行酸清洗之前,再用高压二流体碱溶液冲洗,高压二流体作用一方面促进副产物与所述半导体分离,另一面将大量的大块副产物冲洗带走,尤其是较高台阶和深孔的刻蚀副产物;使得酸清洗的效率增加而且清洗的更加彻底,同时也避免了静电的产生,人员和设备更加安全;

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