[发明专利]一种去除碳化硅晶片表面颗粒的清洗方法

说明书

本发明提供了一种去除碳化硅晶片表面颗粒的清洗方法，本发明中的有机清洗通过碱性有机溶剂+机械作用相结合的办法，来去除表面黏着的蜡质、抛光液中的无机研磨液、硅溶胶和其余的大颗粒；无机清洗通过化学药液和机械作用相结合的办法来进一步去除碳化硅表面的小颗粒；表面钝化通过氧化作用来去除碳化硅表面的悬挂键，防止颗粒的再次吸附污染。本发明中的方法清洗的晶片通过Candela 920测试，0.3um以上颗粒数小于300个，合格率可以达到90％以上。

技术领域

本发明属于半导体表面净化技术领域，尤其涉及一种去除碳化硅晶片表面颗粒的清洗方法。

背景技术

在半导体加工过程中，粗磨、精磨、CMP等前道加工工序，在研磨过程中为防止跑片、裂片的风险，需使用有机蜡层使晶片固定在陶瓷盘上，因此去除晶片表面蜡层为晶片清洗过程中的首要工作。同时晶片在加工过程中，晶片表面会残留不同粒径大小的抛光液颗粒和环境中的颗粒，而固定的超声频率只能去除一定范围粒径大小的颗粒。

在通常的浸润式清洗中，由于清洗卡塞的包覆、晶片放置方向固定，在清洗过程中会出现清洗死角，在死角位置容易残留清洗化学药液或颗粒。去除晶片表面的化学药液或颗粒一般均采用冲水的方式，使用均一的冲水方式并不能有效的去除晶片表面的药液或颗粒。在清洗过程中，晶片表面经过药液的一系列氧化、螯合、腐蚀等处理，清洗完成后，晶片表面会形成大量的悬键，若不加以处理，很容易在静电力或化学键力的作用下产生二次吸附，造成晶片的二次污染。

发明内容

本发明的目的在于提供一种去除碳化硅晶片表面颗粒的清洗方法，本发明中的清洗方法能够有效的去除晶片表面的颗粒，包括有机污染、不同粒径颗粒和二次吸附颗粒，并且尽可能的减少药液残留、颗粒聚集的问题。

本发明提供一种去除碳化硅晶片表面颗粒的清洗方法，包括以下步骤：

A)将待清洗的晶片置于碱性有机溶液中，依次进行机械抖动和多频超声，进行有机清洗；

所述碱性有机溶液包括表面活性剂、螯合剂、pH调节剂和有机溶剂；

所述多频超声具体为：在20～50KHz下超声5～20min，然后再50～120KHz下超声5～20min；

B)将所述有机清洗后的晶片置于无机清洗液中，进行兆声清洗；

所述无机清洗液包括氧化剂和氨水；

C)将所述兆声清洗后的晶片使用臭氧水进行表面钝化。

优选的，所述表面活性剂、螯合剂、pH调节剂与有机溶剂的质量份数之比为(1～10)：(0.5～5)：(20～40)：(3～5)；

所述有机溶剂为酮类和或醇类有机溶剂。

优选的，所述碱性有机溶液的清洗温度为20～80℃，所述有机清洗过程中碱性有机溶液循环并使用大于0.3μm的滤芯过滤。

优选的，所述步骤A)中机械抖动的频率为20～50次/min，所述机械抖动的幅度为10～20cm。

优选的，所述步骤B)中的氧化剂包括双氧水和/或臭氧。

优选的，所述兆声清洗的频率为600～1000KHz，所述兆声清洗的功率为600～3000W，所述兆声清洗的时间为5～20min。

优选的，所述步骤B)使用滚动装置带动晶片在无机清洗液中旋转，所述滚动装置的旋转速度为3～8r/min。

优选的，所述臭氧水的温度为20～50℃；压力为0.1～0.4MPa，所述臭氧的溶解度为10～50ppm。

优选的，在所述有机清洗之后对所述晶片进行热水喷淋；所述热水的温度为50～90℃，喷淋的流速为2～50L/min。