[发明专利]一种在氧化硅湿法刻蚀中降低硅损伤的方法

说明书

本发明提出一种在氧化硅湿法刻蚀中降低硅损伤的方法，包括下列步骤：将过量氮气通入氢氟酸溶液中，使得其中的氧气析出，从而降低氧含量；将硅片浸入所述氢氟酸溶液中进行清洗处理后取出；将所述硅片进行水洗干燥处理。本发明提出的在氧化硅湿法刻蚀中降低硅损伤的方法，能够有效解决氢氟酸清洗硅片过程中因溶解氧引起的凹坑缺陷问题。

技术领域

本发明属于集成电路制造过程中硅片湿法清洗技术，其特别涉及一种在氧化硅湿法刻蚀中降低硅损伤的方法。

背景技术

在半导体制造工艺技术领域，湿法清洗/刻蚀在半导体集成电路中必不可少。湿法清洗可有效去除硅片表面在各种不同制程中所产生的缺陷，包括：颗粒、离子、金属、残留等缺陷，并为后续制程提供了良好的硅片性质。湿法刻蚀以其各向同性和高选择比的特点在栅极刻蚀、硅化物阻隔层刻蚀等制程中亦不可或缺。

现有的湿法清洗/刻蚀均根据其制程之目的，将不同酸液进行组合，所述方式在湿法清洗/刻蚀中已被广泛应用。常见地，所述酸液为氢氟酸。

硅基集成电路中氧化硅是常用的绝缘体，而氧化硅的刻蚀常用氢氟酸或其稀释的水溶液。氢氟酸对单晶硅刻蚀速率接近零，因此能避免硅基体的厚度损失。但是使用氢氟酸多次清洗后，硅片上常会形成凹坑缺陷，影响良率。

硅片表面形成凹坑，其中一个重要原因是氢氟酸以及清洗水中溶解的氧。图1所示为现有技术中硅片氢氟酸清洗处理的工艺流程图。常用的工艺过程为氢氟酸或其稀释的水溶液清洗硅片，然后水洗干燥。这个过程中水和氢氟酸中均含有微量的氧，以及工艺过程中开放式的腔体环境也使硅片接触到氧气，这些因素均会形成凹坑缺陷，如公式一所示。

Si+O2+6HF→H2SiF6+2H2O (公式一)

本发明要解决的是氢氟酸清洗硅片过程中因溶解氧引起的凹坑缺陷问题。

发明内容

本发明提出一种在氧化硅湿法刻蚀中降低硅损伤的方法，能够有效解决氢氟酸清洗硅片过程中因溶解氧引起的凹坑缺陷问题。

为了达到上述目的，本发明提出一种在氧化硅湿法刻蚀中降低硅损伤的方法，包括下列步骤：

将过量氮气通入氢氟酸溶液中，使得其中的氧气析出，从而降低氧含量；

将硅片浸入所述氢氟酸溶液中进行清洗处理后取出；

将所述硅片进行水洗干燥处理。

进一步的，所述硅片在氢氟酸溶液中进行清洗处理的时间为5-180s。

进一步的，所述硅片进行水洗处理的时间为10-120s。

进一步的，所述硅片进行干燥处理采用氮气干燥或IPA干燥或旋转干燥。

进一步的，所述将过量氮气通入氢氟酸溶液中采用底部设置有多孔板的通气管。

进一步的，所述氮气通过通气管通入氢氟酸溶液后，通过底部多孔板在氢氟酸溶液中起泡，使氢氟酸溶液中氮气含量达到饱和。

进一步的，所述硅片在进行氢氟酸溶液清洗处理步骤之前还包括将所述硅片进行水洗处理，利用水将硅片和空气隔离。

进一步的，所述硅片进行水洗处理时间为1-30S。

本发明提出的在氧化硅湿法刻蚀中降低硅损伤的方法，将过量氮气通入氢氟酸和水中，使得其中的氧气析出，从而降低氧含量，同时采用在氢氟酸清洗前增加水洗步骤的方式，利用水将硅片和空气隔离，尽量避免硅片接触到氧气发生腐蚀单晶硅的反应，从而降低凹坑缺陷。

附图说明

图1所示为现有技术中硅片氢氟酸清洗处理的工艺流程图。