[发明专利]有效去除硅片表面金属的清洗方法

说明书

本发明涉及一种有效去除硅片表面金属的清洗方法，所属硅片加工技术领域，包括如下操作步骤：第一步：在SC1中硅片表面由于H2O2的氧化作用而生成氧化膜。第二步：在O3W中由于O3的氧化作用，硅片表面会形成一层臭氧氧化膜，金属杂质会被氧化进入臭氧氧化层或着被吸附在臭氧氧化膜上。第三步：硅片通过BHF腐蚀液进行清洗，BHF腐蚀液为HF和NH4F的混合液。第四步：BHF处理后，保持长时间漂洗，使硅片表面重新形成新的自然氧化膜。第五步：清洗完的硅片采用45s的慢提拉过程并送至红外干燥，完成去除硅片表面金属的清洗过程。具有操作简单、清洗效果好和运行稳定性高的特点。解决了金属Al、Fe颗粒难去除的问题。提高产品的质量稳定性。

技术领域

本发明涉及硅片加工技术领域，具体涉及一种有效去除硅片表面金属的清洗方法。

背景技术

目前常用的硅片清洗技术主要有SC1、SC2、DHF、O3+DHF、DHF+H2O2等。这些清洗剂通过不同的组合和顺序可设定出不同的清洗程序，以达到最佳的去除颗粒和金属的目的。但是目前，无论哪种清洗程序，始终无法对Al、Fe等金属有很好的去除效果。

金属去除的机理主要是通过硅表面的氧化和腐蚀作用，硅片表面的金属杂质被氧化后，将随腐蚀层而进入清洗液中，并随去离子水的冲洗而被排除。而某些金属由于生成氧化物的自由能的绝对值大，所以不易被氧化去除，反而更容易附着在硅片表面形成的氧化膜上，如Al、Fe等。

现有清洗技术无论是SC2还是O3+DHF处理后，都会残留几个埃的氧化膜，金属Al、Fe很容易附着氧化膜上而难以去除。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在清洗效果差和运行稳定性低的不足，提供了一种有效去除硅片表面金属的清洗方法，其具有操作简单、清洗效果好和运行稳定性高的特点。解决了金属Al、Fe颗粒难去除的问题。提高产品的质量稳定性。

本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：

一种有效去除硅片表面金属的清洗方法，包括如下操作步骤：

第一步：在SC1中硅片表面由于H2O2的氧化作用而生成氧化膜，该氧化膜又被NH4OH腐蚀，腐蚀后立即又发生氧化，氧化和腐蚀反复进行。

第二步：在O3W中由于O3的氧化作用，硅片表面会形成一层臭氧氧化膜，金属杂质会被氧化进入臭氧氧化层或着被吸附在臭氧氧化膜上。

第三步：硅片通过BHF腐蚀液进行清洗，BHF腐蚀液为HF和NH4F的混合液，NH4F作为缓冲剂，在HF作用下，硅片表面的氧化膜完全被HF溶解，吸附在氧化膜表面的金属杂质也随着氧化膜的去除而被去除。在BHF作用下，可防止氧化膜的再次生成和金属杂质的再次吸附。

第四步：BHF处理后，可用低浓度的SC1、SC2等具有氧化性的试剂去除残留的有机物残渣或螯合剂，硅片表面被重新氧化，形成新的氧化膜；或BHF处理后，保持长时间漂洗，使硅片表面重新形成新的自然氧化膜。

第五步：清洗完的硅片采用45s的慢提拉过程并送至红外干燥，完成去除硅片表面金属的清洗过程。

作为优选，由于硅片表面的氧化膜被完全去除，其表面会呈疏水性，而疏水性的硅片表面容易再次沾污颗粒，在BHF中加入了亲水性的表面活性剂或水溶性的金属螯合剂，在表面活性剂或亲水性螯合剂的作用下，BHF清洗后，硅片表面仍为亲水性，完全被水覆盖。

作为优选，SC1由NH4OH、H2O2、H2O配比而成，NH4OH:H2O2:H2O的配比浓度为1:3:30～1:6:30，在SC1中温度为35℃～65℃，清洗时间为10min。

作为优选，在SC1中清洗硅片表面时，同时采用兆声波进行去金属杂质。

作为优选，在O3W中清洗硅片表面时，O3W在常温下，浓度为2～10ppm，清洗时间为5min。