[发明专利]一种改善硅抛光片表面金属和颗粒品质的硅片的清洗方法

说明书

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种改善硅抛光片表面金属和颗粒品质的硅片的清洗方法。至少包括以下步骤：采用SC1清洗液对硅片进行清洗；用超纯水冲洗；采用SC2清洗液对硅片进行清洗；用超纯水冲洗；采用添加有螯合剂的SC1清洗液对硅片进行清洗；用超纯水冲洗；干燥。本发明的清洗方法，可以有效地改善硅抛光片表面金属和颗粒品质，提升硅抛光片的表面洁净度，提高后工序外延和器件加工的成品率。并且，采用本发明的清洗方法无需对清洗设备进行改造，具有操作简单、清洗效果好和运行稳定性高的特点。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种改善硅抛光片表面金属和颗粒品质的硅片的清洗方法。

背景技术

半导体材料作为IC（Integrated Circuit）技术中最重要的基础功能材料发挥着极其重要的作用，而硅是制作半导体器件最容易获得的基础材料，其应用非常广泛。单晶硅作为外延衬底材料，其表面状态会直接影响外延层的生长，从而影响到器件的性能，因而IC制造对硅片表面特性有更高的要求。随着半导体元件制程日益精密与复杂，因此对硅片表面洁净度的要求也日益提高。半导体硅片经单晶生长、滚磨、切片、研磨、腐蚀、抛光、最终检测等多道加工过程制造而成，其中很多步骤都涉及到清洗过程，硅片的表面洁净度直接影响硅片作为外延衬底材料的表面状态。硅片清洗的具体目的，在于清除晶圆表面的所有污染源，如颗粒、金属离子及有机物。

传统的RCA清洗方法包含两种清洗液，SC1为NH₄OH、H₂O₂和H₂O的混合液，简称为APM，一般的浓度配方在1：1：5至1：2：7之间，最合适的清洗温度在50 ~ 80℃之间，SC-1具有较高的pH值，可以借由氧化机制来有效地去除残留在硅片表面的微粒和有机物；另外，SC2为HCl、H₂O₂和H₂O的混合溶液，简称为HPM，一般的浓度配方在1：1：6至1：2：8之间，最合适的清洗温度在50 ~ 80℃之间，SC2具有较低的pH值，可以与残留在硅片表面的金属形成可溶性物质，达到去除表面金属的作用。经SC1清洗后的硅抛光片可有效地去除硅片表面的颗粒及有机物，但进入SC2进行去除金属清洗时，又会带来颗粒沾污，降低了硅片表面洁净度。因此，无论是以SC1还是SC2作为最后一步清洗，都无法同时有效地去除硅片表面的颗粒、有机物和金属，难以得到表面洁净度高的硅抛光片。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种改善硅抛光片表面金属和颗粒品质的硅片的清洗方法，用于硅抛光片的清洗。

本发明提供了一种改善硅抛光片表面金属和颗粒品质的硅片的清洗方法，至少包括以下步骤：

S1、采用SC1清洗液对硅片进行清洗；

S2、用超纯水冲洗；

S3、采用SC2清洗液对硅片进行清洗；

S4、用超纯水冲洗；

S5、采用添加有螯合剂的SC1清洗液对硅片进行清洗；

S6、用超纯水冲洗；

S7、干燥。

可选的，在S1中，SC1清洗液的组成为：氨水、双氧水、纯水的体积比为1：1：20；氨水的质量百分比浓度为28% ~ 30%，双氧水的质量百分比浓度为30% ~ 32%；清洗的温度为60~ 70℃；清洗的时间为7 ~ 8 min。

可选的，在S1和/或S5中，清洗的同时采用兆声；和/或，兆声的功率为800 ~ 900W。

可选的，在S3中，SC2清洗液的组成为：盐酸、双氧水、纯水的体积比为1：1：7；盐酸的质量百分比浓度为36% ~ 38%，双氧水的质量百分比浓度为30% ~ 32%；清洗的温度为60~ 70℃；清洗的时间为7 ~ 8 min。