CN107359108A - 一种半导体晶圆清洗方法 - Google Patents

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陈�峰
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Abstract

本发明涉及半导体制作技术领域，具体涉及一种半导体晶圆清洗方法，包括以下步骤：S1、采用带O2的等离子体轰击晶圆表面；S2、在完成步骤S1后的第一规定时间内采用NMP清洗晶圆表面，之后采用IPA溶液去除晶圆上残留的NMP，最后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；S3、在完成步骤S2后的第二规定时间内采用稀释氨水清洗晶圆表面，之后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；S4、在完成步骤S3后的第三规定时间内采用DHF溶液清洗晶圆表面，之后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；在完成步骤S4后的第四规定时间内利用带O2的等离子体轰击晶圆表面，在20min以内使用该晶圆进行后续工艺。本发明操作安全，成本低。

Description

一种半导体晶圆清洗方法
技术领域
本发明属于半导体制作技术领域，具体涉及一种半导体晶圆清洗方法。
背景技术
二十一世纪，社会迈入了超高速发展的信息时代，全球数据业务呈现几何倍数的***式增长，对网络带宽和速度的需求飞速增长，导致半导体芯片集成度越来越高、功能越来越多、线宽越来越小。因此，在半导体芯片的制作过程中，清洁、干净的晶圆表面对半导体器件制作越来越重要。例如：前道工艺的表面生成物、particle、有机沾污等污染物，将导致器件在湿法工艺时出现表面起伏，严重时将影响器件击穿等特性；前道工艺的光胶，在去除过程中，在底部会留有肉眼很难发现的残胶，从而影响后续如金属沉积、湿法刻蚀等工艺的进行以及可靠性。
传统的Si晶圆清洗方式一般流程为：
强酸+强氧化剂：如浓硫酸+双氧水，去除表面有机物；
氨水+双氧水：去除表面金属离子微尘；
稀释氢氟酸：去除表面氧化物；
由于第一道工艺采用的强酸+强氧化剂，操作危险性较高，一般采用专门的自动机台，造价较高，不利于实验使用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种安全性高、成本低的半导体晶圆清洗方法。
为达到上述要求，本发明采取的技术方案是：提供一种半导体晶圆清洗方法，包括以下步骤：
S1、采用带O2的等离子体轰击晶圆表面；
S2、在完成步骤S1后的第一规定时间内采用NMP清洗晶圆表面，之后采用IPA溶液去除晶圆上残留的NMP，最后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；
S3、在完成步骤S2后的第二规定时间内采用稀释氨水清洗晶圆表面，之后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；
S4、在完成步骤S3后的第三规定时间内采用DHF溶液清洗晶圆表面，之后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；
S5、在完成步骤S4后的第四规定时间内利用带O2的等离子体轰击晶圆表面，在20min以内使用该晶圆进行后续工艺。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：第一步采用带O2的等离子体轰击晶圆表面，去除晶圆表面前道工艺的残留物质，再采用NMP清除晶圆表面有机物，IPA溶液冲洗清除NMP残留，去离子水去除IPA残留，再采用稀释氨水去除晶圆表面吸附的颗粒颗粒，最后利用DHF溶液去除晶圆表面氧化物，从而得到干净的Si晶圆；操作安全性高，成本低。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
图1为本发明的流程图。
具体实施方式
为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，以下结合附图及具体实施例，对本申请作进一步地详细说明。为简单起见，以下描述中省略了本领域技术人员公知的某些技术特征。
如图1所示，本实施例提供一种半导体晶圆清洗方法，包括以下步骤：
S1、采用带O2的等离子体轰击晶圆表面，带O2的等离子体通过Descum或Asher设备产生；
S2、在完成步骤S1后的20min内采用NMP清洗晶圆表面，清洗时的室温为100℃，清洗时间为2min；之后采用IPA溶液去除晶圆上残留的NMP，清洗时间2min；最后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；
S3、在完成步骤S2后的20min内采用稀释氨水清洗晶圆表面，稀释氨水的浓度为5％，清洗时间为5min；之后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；
S4、在完成步骤S3后的20min内采用DHF溶液清洗晶圆表面，DHF溶液为氢氟酸、双氧水及去离子水混合液体，氢氟酸的体积浓度≥10％，双氧水的体积浓度≥10％，清洗时间为3min；之后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；
S5、在步骤S4工艺之后，晶圆表面氧化层部分除去，在完成步骤S4后的20min内利用O2等离子体再次进行轰击，有助于进一步提高晶圆表面金属附着力，并且在轰击完毕后的20min以内使用该晶圆进行后续工艺，具有更好的效果。
以上实施例仅表示本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能理解为对本发明范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明保护范围。因此本发明的保护范围应该以权利要求为准。

Claims (10)

1.一种半导体晶圆清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、采用带O2的等离子体轰击晶圆表面；
S2、在完成步骤S1后的第一规定时间内采用NMP清洗晶圆表面，之后采用IPA溶液去除晶圆上残留的NMP，最后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；
S3、在完成步骤S2后的第二规定时间内采用稀释氨水清洗晶圆表面，之后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；
S4、在完成步骤S3后的第三规定时间内采用DHF溶液清洗晶圆表面，之后采用去离子水清洗晶圆表面，晶圆吹干或旋干待用；
S5、在完成步骤S4后的第四规定时间内利用带O2的等离子体轰击晶圆表面，在20min以内使用该晶圆进行后续工艺。
2.根据权利要求1所述的半导体晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤S2中的第一规定时间为20min。
3.根据权利要求1或2所述的半导体晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤S2中采用NMP清洗时的室温为100℃，清洗时间为0.5～3min。
4.根据权利要求3所述的半导体晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤S2中采用IPA溶液清洗的时间0.5～3min。
5.根据权利要求1所述的半导体晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤S3中的第二规定时间为20min。
6.根据权利要求1或5所述的半导体晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤S3中稀释氨水浓度为1％～10％。
7.根据权利要求6所述的半导体晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤S3中稀释氨水的清洗时间为0.5～10min。
8.根据权利要求1所述的半导体晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤S4中的第三规定时间为20min，所述步骤S5中的第四规定时间为20min。
9.根据权利要求1或8所述的半导体晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤S4中DHF溶液为氢氟酸、双氧水、去离子水混合液体，氢氟酸的体积浓度≥10％，双氧水的体积浓度≥10％。
10.根据权利要求9所述的半导体晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤S4中DHF溶液的清洗时间为0.5～5min。
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