CN101826451A - 一种超薄氧化层生长前清洗工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种清洗工艺，尤其是一种超薄氧化层生长前清洗工艺。所述工艺包括如下步骤：(a)将硅片放置在温度为90℃～120℃的酸混合溶液中进行酸洗；(b)上述酸洗后的硅片用去离子水循环冲洗；(c)将上述清洗后的硅片放置在温度为65℃～75℃的碱性混合溶液中进行碱洗；(d)将上述碱洗后的硅片用去离子水循环冲洗；(e)将上述清洗后的硅片放置在H2O和氢氟酸溶液组成的混合溶液中清洗；(f)将清洗后的硅片进行干燥，去除硅片表面的水分。本发明工艺步骤简单、能够降低酸液对硅片表面的侵蚀、保证超薄氧化层的质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种清洗工艺，尤其是一种超薄氧化层生长前清洗工艺。
背景技术
纵观代工的发展，圆片越来越大，特征尺寸越来越小，各种应用越来越广泛，消费类电子产品中存储器的容量越来越大。越来越多的存储器产品选择SONOS结构，即Silicon-Oxide-Ntride-Oxide-Silicon。随着存储单元尺寸的缩小，ONO(氧化层-氮化硅-氧化层)结构各层的厚度也越来越薄，尤其是被称为底层隧道氧化层的厚度越来越薄，通常在3nm以下，热氧化生长前采用传统的清洗方法会对硅衬底产生损伤，并存在一定厚度的自然氧化层，影响超薄氧化层的生长质量，影响器件性能。目前常用的碱性混合溶液内成分的体积关系为：NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶5；所述成分的混合溶液对硅片有较大的腐蚀作用，会造成硅片表面粗糙，其粗糙程度可以和硅片表面生长的氧化层厚度相当，这样对硅片上生长的超薄氧化层的质量会产生较大影响。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种超薄氧化层生长前清洗工艺，其工艺步骤简单、能够降低酸液对硅片表面的侵蚀、保证超薄氧化层的质量。
按照本发明提供的技术方案，所述超薄氧化层生长前清洗工艺；所述清洗工艺包括如下步骤：
(a)、将硅片放置在温度为90℃～120℃的酸混合溶液中进行酸洗；所述酸混合溶液由H2SO4溶液和H2O2溶液组成；所述H2SO4溶液与H2O2间的体积关系为H2SO4∶H2O2＝3～4∶1；硅片在所述酸混合溶液中清洗3～5分钟；所述H2SO4溶液的浓度96％～98％，所述H2O2溶液的浓度为30％～32％；
(b)、上述酸洗后的硅片用去离子水循环冲洗；
(c)、将上述清洗后的硅片放置在温度为65℃～75℃的碱性混合溶液中进行碱洗；所述碱性混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成；所述NH4OH溶液、H2O2溶液及H2O间的体积关系为NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶20～25∶100～150；所述硅片在碱性溶液中清洗5～10分钟；所述NH4OH溶液的浓度为28％～30％，所述H2O2的浓度为30％～32％；
(d)、将上述碱洗后的硅片用去离子水循环冲洗；
(e)、将上述清洗后的硅片放置在H2O和氢氟酸溶液组成的混合溶液中清洗；所述混合溶液的温度为22℃～23℃；所述H2O和氢氟酸溶液的体积关系为H2O∶HF＝50～100∶1；所述氢氟酸的浓度为48～50％；所述硅片在溶液中清洗10～20秒；
(f)、将清洗后的硅片进行干燥，去除硅片表面的水分。
所述干燥后的硅片放入扩散炉中，硅片在扩散炉中生长氧化层。所述步骤(b)中，硅片用去离子水循环冲洗5～8次。所述步骤(d)中，硅片用去离子水循环冲洗5～8次。所述步骤(f)中，将硅片放入旋转式甩干机内进行干燥处理；所述硅片在旋转式甩干机内干燥8～10分钟。所述硅片上氧化层的厚度为1.5～3nm，所述氧化层即为硅片上的隧道氧化层。
本发明的优点：
1、工艺步骤简单，所有步骤都采用常规工艺，操作简单；
2、采用H4OH溶液、H2O2溶液及H2O形成稀释的APM碱液清洗，能最大程度地降低酸液对硅片表面的侵蚀作用；
3、最后一步采用氢氟酸清洗后，立即放入扩散炉中生长氧化层，能最大程度地降低自然氧化层的生长，保证氧化层质量。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步说明。
用于存储器单元的SONOS结构，其隧道氧化层的厚度为1.5～3nm，在氧化层生长前，需要将前道工序所遗留的各种杂质去除干净，获得洁净的无自然氧化层的表面，以获得高质量的氧化层。
所述超薄氧化层生长前清洗工艺；所述清洗工艺包括如下步骤：
a、将硅片放置在温度为90～120℃的酸混合溶液中进行酸洗；所述酸混合溶液由H2SO4溶液和H2O2溶液组成；所述H2SO4溶液与H2O2间的体积关系为H2SO4∶H2O2＝3～4∶1；硅片在所述酸混合溶液中清洗3～5分钟；所述H2SO4溶液的浓度96％～98％，所述H2O2溶液的浓度为30％～32％；硅片放置在酸混合溶液中，能够去除硅片表面上有机物的残余物，如光刻胶等；
b、上述酸洗后的硅片用去离子水循环冲洗，所述硅片用去离子水循环冲洗5～8次，以便去除硅片表面残留的酸混合溶液；
c、在硅片前道工序中，硅片表面存在颗粒等杂质，需要用碱性溶液进行清洗。目前常用的碱性混合溶液内成分的体积关系为：NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶2∶5；所述成分的混合溶液对硅片有较大的腐蚀作用，会造成硅片表面粗糙，其粗糙程度可以和硅片表面生长的氧化层厚度相当，这样对硅片上生长的超薄氧化层的质量会产生较大影响。
将上述清洗后的硅片放置在温度为65～75℃的碱性混合溶液中进行碱洗；所述碱性混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成；所述NH4OH溶液、H2O2溶液及H2O间的体积关系为NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶20～25∶100～150；所述硅片在碱性溶液中清洗5～10分钟；所述NH4OH溶液的浓度为28％～30％，所述H2O2的浓度为30％～32％；采用体积关系为NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶20～25∶100～150的稀释碱性溶液清洗硅片，所述硅片表面的腐蚀程度会降到最低，同时，又能保持去除硅片上颗粒沾污的能力。
(d)、将上述碱洗后的硅片用去离子水循环冲洗，所述硅片用去离子水循环冲洗5～8次，以便去除硅片表面残留的碱性混合溶液。
(e)、将上述清洗后的硅片放置在H2O和氢氟酸溶液组成的混合溶液中清洗；所述混合溶液的温度为22℃～23℃；所述H2O和氢氟酸溶液的体积关系为H2O∶HF＝50～150∶1；所述氢氟酸的浓度为48％～50％；所述硅片在溶液中清洗10～20秒；用稀释的氢氟酸溶液，能够去除硅片表面的自然氧化层。
硅片暴露在大气中，所述硅片表面会生成0.5～1nm厚度的自然氧化层。所述自然氧化层由空气中的氧气和硅反应生成的氧化物，氧化特性差。所述自然氧化层的厚度与所要生长的隧道氧化层厚度相比，自然氧化层厚度占了隧道氧化层厚度的1/3～1/5。如果不去除自然氧化层，在自然氧化层上生长的隧道氧化层质量就会受到很大影响，对存储器产生较大影响。
(f)、将硅片放置在旋转式甩干机内干燥8～10分钟，去除硅片表面的水分。
所述干燥后的硅片放入扩散炉中，硅片在扩散炉中生长氧化层。所述扩散炉中有高纯氮气和氧气保护，可以避免硅片上生长自然氧化层，保证硅片上生长高质量的隧道氧化层。
本发明工艺步骤简单，所有步骤都采用常规工艺，操作简单；采用H4OH溶液、H2O2溶液及H2O形成稀释的APM碱液清洗，能最大程度地降低酸液对硅片表面的侵蚀作用；最后一步采用氢氟酸清洗后，立即放入扩散炉中生长氧化层，能最大程度地降低自然氧化层的生长，保证氧化层质量。
Claims (6)
1.一种超薄氧化层生长前清洗工艺，其特征是，所述清洗工艺包括如下步骤：
(a)、将硅片放置在温度为90℃～120℃的酸混合溶液中进行酸洗；所述酸混合溶液由H2SO4溶液和H2O2溶液组成；所述H2SO4溶液与H2O2间的体积比为H2SO4∶H2O2＝3～4∶1；硅片在所述酸混合溶液中清洗3～5分钟；所述H2SO4溶液的浓度96％～98％，所述H2O2溶液的浓度为30％～32％；
(b)、上述酸洗后的硅片用去离子水循环冲洗；
(c)、将上述清洗后的硅片放置在温度为65℃～75℃的碱性混合溶液中进行碱洗；所述碱性混合溶液由NH4OH溶液、H2O2溶液和H2O组成；所述NH4OH溶液、H2O2溶液及H2O间的体积关系为NH4OH∶H2O2∶H2O＝1∶20～25∶100～150；所述硅片在碱性溶液中清洗5～10分钟；所述NH4OH溶液的浓度为28％～30％，所述H2O2的浓度为30％～32％；
(d)、将上述碱洗后的硅片用去离子水循环冲洗；
(e)、将上述清洗后的硅片放置在H2O和氢氟酸溶液组成的混合溶液中清洗；所述混合溶液的温度为22℃～23℃；所述H2O和氢氟酸溶液的体积关系为H2O∶HF＝50～100∶1；所述氢氟酸的浓度为48～50％；所述硅片在溶液中清洗10～20秒；
(f)、将清洗后的硅片进行干燥，去除硅片表面的水分。
2.根据权利要求1所述的超薄氧化层生长前清洗工艺，其特征是：所述干燥后的硅片放入扩散炉中，硅片在扩散炉中生长氧化层。
3.根据权利要求1所述的超薄氧化层生长前清洗工艺，其特征是：所述步骤(b)中，硅片用去离子水循环冲洗5～8次。
4.根据权利要求1所述的超薄氧化层生长前清洗工艺，其特征是：所述步骤(d)中，硅片用去离子水循环冲洗5～8次。
5.根据权利要求1所述的超薄氧化层生长前清洗工艺，其特征是：所述步骤(f)中，将硅片放入旋转式甩干机内进行干燥处理；所述硅片在旋转式甩干机内干燥8～10分钟。
6.根据权利要求2所述的超薄氧化层生长前清洗工艺，其特征是：所述硅片上氧化层的厚度为1.5～3nm。
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Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102154711A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-08-17 | 百力达太阳能股份有限公司 | 一种单晶硅清洗液及预清洗工艺 |
| CN104576343A (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 栅极氧化层的制造方法 |
| CN112928185A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-08 | 浙江工业大学 | 一种硅表面钝化层的制备方法 |
| CN113793799A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-12-14 | 麦斯克电子材料股份有限公司 | 一种重掺砷硅片酸腐蚀后表面雾缺陷的清洗方法 |
| CN117577564A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 昆山科比精工设备有限公司 | 一种硅片自然氧化层去除用辅助装置 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1510755A (zh) * | 2002-12-02 | 2004-07-07 | ����һ | 半导体器件及其制造方法 |
| CN1554736A (zh) * | 2003-12-27 | 2004-12-15 | 上海华虹（集团）有限公司 | 闪烁存储器控制栅堆积结构淀积侧壁介质预清洗溶液配方 |
-
2010
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Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1510755A (zh) * | 2002-12-02 | 2004-07-07 | ����һ | 半导体器件及其制造方法 |
| CN1554736A (zh) * | 2003-12-27 | 2004-12-15 | 上海华虹（集团）有限公司 | 闪烁存储器控制栅堆积结构淀积侧壁介质预清洗溶液配方 |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102154711A (zh) * | 2010-12-31 | 2011-08-17 | 百力达太阳能股份有限公司 | 一种单晶硅清洗液及预清洗工艺 |
| CN104576343A (zh) * | 2013-10-29 | 2015-04-29 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 栅极氧化层的制造方法 |
| CN104576343B (zh) * | 2013-10-29 | 2018-03-06 | 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 | 栅极氧化层的制造方法 |
| CN112928185A (zh) * | 2021-02-10 | 2021-06-08 | 浙江工业大学 | 一种硅表面钝化层的制备方法 |
| CN112928185B (zh) * | 2021-02-10 | 2023-10-20 | 浙江工业大学 | 一种硅表面钝化层的制备方法 |
| CN113793799A (zh) * | 2021-07-09 | 2021-12-14 | 麦斯克电子材料股份有限公司 | 一种重掺砷硅片酸腐蚀后表面雾缺陷的清洗方法 |
| CN113793799B (zh) * | 2021-07-09 | 2022-07-01 | 麦斯克电子材料股份有限公司 | 一种重掺砷硅片酸腐蚀后表面雾缺陷的清洗方法 |
| CN117577564A (zh) * | 2024-01-16 | 2024-02-20 | 昆山科比精工设备有限公司 | 一种硅片自然氧化层去除用辅助装置 |
| CN117577564B (zh) * | 2024-01-16 | 2024-04-12 | 昆山科比精工设备有限公司 | 一种硅片自然氧化层去除用辅助装置 |
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