[发明专利]一种降低硅片清洗后表面水珠印迹产生的方法

说明书

本发明公开了一种降低硅片清洗后表面水珠印迹产生的方法，产品依次经过2个SC1槽清洗、纯水槽溢流清洗、Osubgt;3/subgt;槽喷淋、HF槽去除硅表面金属、纯水槽溢流，然后经慢提拉槽从硅片表面剥离部分水珠，最后经烘干槽使硅表面残留的水分蒸发。其中，HF槽中，HF和纯水之间的体积比不高于1:1500；同时该HF槽的过滤器每隔5～7天充分排残液一次；慢提拉槽与烘干槽的FFU压力为40pa。通过上述改进后发现，硅片经多道清洗工序后，在慢提拉槽可剥离80％～90％的水珠，剩余水珠经烘干槽烘干后可完全消失，严格避免了在硅片表面产生水珠印迹的情况。

技术领域

本发明属于半导体硅片技术领域，涉及硅片清洗，具体涉及一种降低硅片清洗后表面水珠印迹产生的方法。

背景技术

半导体硅片是汽车、手机、PC等领域必不可少的半导体材料。随着半导体器件的轻便化和集中度发展，对基础材料的硅片也有了更高的要求，尤其在洁净方面，其要求标准等级更高。因此，提升硅片制造工程中洗净工程能力势在必行。

半导体器件生产中硅片须经严格清洗，微量污染也会导致器件失效。清洗的目的在于清除硅片表面污染杂质，这些杂质有的以原子状态或离子状态，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于硅片表面。杂质种类从成分上包括有机物和无机物，其中，有机污染包括光刻胶、有机溶剂残留物、合成蜡和人接触器件、工具、器皿带来的油脂或纤维；无机污染包括重金属金、铜、铁、铬等，严重影响少数载流子寿命和表面电导，碱金属如钠等，引起严重漏电。此外，硅片表面的颗粒污染包括硅渣、尘埃、细菌、微生物、有机胶体纤维等，容易导致各种缺陷。

硅片表面清除污染的方法有物理清洗和化学清洗两种。产品洗净过程中，水珠异常不定时发生，而且一旦发生就是连续性发生，当“水珠”自然挥发之后，就会在硅表面留下“印迹”，为保障产品品质，挽回良率损失，势必要进行返工处理，一来一回加重生产成本，而且导致产品迟后，影响客户交期。

发明内容

本发明针对硅片清洗过程中易产生的水珠异常情况进行改进。硅片的清洗过程如下：待清洗硅片先经过2个SC1槽，去除硅表面颗粒，接着经过纯水槽溢流、O₃槽、HF槽去除硅表面金属，并经纯水槽溢流清洗，然后在慢提拉槽缓慢提升硅片的过程中利用水的表面张力，从硅片表面剥离部分水珠，最后经烘干槽通过加热方式使硅表面残留的水分蒸发。

在采用上述流程清洗过程中，发现如下问题：

(1)各药液槽均有安装过滤器，随着过滤器使用时间延长，会产生部分酸性药液残留，在槽体循环过程中带出污染槽体的情况，导致硅片表面产生水珠；

(2)HF浓度影响面状态，若HF弄多过高，后续提拉过程无法剥离水珠，造成产品不干；

(3)FFU压力越小，慢提拉槽剥离水珠越缓慢，烘干槽温度越高；FFU压力越大，慢提拉槽正常剥离水珠，但烘干槽温度偏低，需对两个槽的FFU压力进行平衡。

针对上述技术问题，本发明采用如下方案进行解决：

(1)探究酸性药液残留的排放时间，避免酸性残液在槽体中循环

使用pH试纸测试不同时间段过滤器中的液体酸性程度，显示过滤器使用时间越长，酸性药液残留程度越大，导致硅片表面水珠产生，存在烘不干隐患。具体的，HF使用的过滤器日常使用1周后，药液残留使浓度发生明显变化，在循环过程中，影响产品烘干。因此，在原使用基础上增加每7天残排液的步骤(如每周一进行排残液操作)，使过滤器中药残排放充分，避免药残污染。

(2)通过提升或降低HF浓度变化等方式确认“水珠”变化情况

以实际生产过程中所用的30LHF槽为例，当HF的添加量大于0.02L时，硅片变成疏水性，提拉槽无法剥离大量水珠，产品烘不干，可通过控制HF与水的体积比的方式实现HF浓度控制。