[发明专利]一种去除晶圆表面颗粒的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，尤其涉及一种去除晶圆表面颗粒的方法。

背景技术

随着半导体产业的不断发展，半导体制造工艺已经进入纳米时代，以适应各项电子产品越做越小，功能越做越强的趋势。而伴随着芯片功能越做越强，元件越做越小的趋势而来的，便是对工艺中各种不同环节的技术要求越来越高。由于元件越来越小，而内部线路越做越复杂，使工艺中对各项参数的细微变化更敏感，原先可以容许的工艺条件误差，在元件体积大幅缩小后，可能会对元件的性能造成极大的影响。因此，为达到良好的元件性能，对半导体的清洁度的要求日趋严谨，微量污染杂质也会导致半导体器件的失效。污染杂质主要分为有机物污染和无机物污染两种，有机物污染包括光刻胶、有机溶剂残留物、油脂、纤维等，无机物污染分为重金属污染、碱金属污染，严重影响少数载流子寿命和表面电导，同时引起严重漏电和其它各种缺陷。

表面颗粒是指在晶圆制造过程中引入晶圆的任何危害微芯片成品率及电学性能的不希望有的物质。所述表面颗粒包括但不限于颗粒、金属杂质、有机物污染及氧化物、能粘附在晶圆表面的小物体、光致抗蚀剂和蚀刻杂质等。

常用的清除表面颗粒的方法一般有两种：一种是物理清洗方法，另一种是化学清洗方法。物理清洗是刷洗或擦洗，通过刷片机刷洗，去除硅片表面的颗粒污染，化学清洗是利用标准清洗液1，即氨水、双氧水和水的混合试剂进行清洗。如图1所示，不管是采用物理清洗还是化学清洗，晶圆表面的表面缺陷数都很多，一般超过1000颗，缺陷全部为表面颗粒。

申请号为201010288080.7的中国发明专利，公开了一种用于晶圆表面颗粒去除的方法。所述方法将在暗盒中的晶圆通过晶圆表面颗粒去除模块的处理，该处理过程在所述晶圆等待晶圆传送盒内其它晶圆处理时进行。一片晶圆传入所述晶圆表面颗粒去除模块的下部晶圆承载装置，在晶圆表面的上方设置上部电荷分布装置，由所述晶圆表面颗粒去除模块中的电荷发生和控制装置在所述晶圆表面颗粒去除模块中的上部电荷分布装置释放电荷，利用静电的吸附功能将晶圆表面颗粒吸附到上部电荷分布装置，将所述晶圆传出晶圆表面颗粒去除模块，传到晶圆传送盒内。释放所述晶圆表面颗粒去除模块中吸附的表面颗粒。本发明全部增加的生产时间仅是一个晶圆传送盒中最后一片晶圆通过晶圆表面颗粒去除模块的时间，对表面颗粒的吸附率高，有利于提高良品率，降低成本。通过上述公开技术可知，该专利申请采用的方法是利用静电吸附晶圆的表面颗粒，因静电的吸附力有限，对晶圆外层薄膜粘附力较强的表面颗粒，需要静电的吸附电量较高，则静电吸附装置的成本就随之提高，且采用静电吸附装置的结构复杂，不利于产业化生产。

申请号为201110391779.0的中国发明专利，一种晶圆清洗方法，其特征在于，所述晶圆清洗方法包括如下步骤：将带有颗粒的晶圆浸没于清洗槽中的清洗液中；以及旋转晶圆，同时向所述晶圆的中心喷射清洗液，从而利用所产生的曳力将所述颗粒与所述晶圆分离，通过以上公开的技术方案可知，该专利申请的技术为旋转喷淋法。但是这种方法对于粘附力较强的颗粒，也不能使其与硅片分离，其次因为硅片本身为较脆弱的产品，旋转中产生的离心力越大，晶圆受损的概率也就越高，影响产品的合格率；且旋转装置结构复杂，生产成本高。

发明内容

鉴于上述问题，本发明提供一种去除晶圆表面颗粒的方法，该方法能够有效减少表面颗粒缺陷，且实施该方法利用业界常用的生产装置即可，无需任何改进，没有额外成本，且晶圆合格率高。

步骤一：提供一待清洗晶圆，所述晶圆的表面覆盖有介质薄膜，所述介质薄膜中粘附有若干颗粒；

步骤二：通过湿法刻蚀去除一定厚度的所述介质薄膜；

步骤三：通过刷片工艺对已去除一定厚度的所述介质薄膜表面进行清洗。

作为进一步优选方案，本发明所述步骤二中的刻蚀时间为10s～40s。

作为进一步优选方案，本发明所述步骤二中的刻蚀温度为20℃～30℃。

作为进一步优选方案，本发明所述步骤一中，所述介质薄膜的材质为氮化硅，且表面颗粒含有硅的成分。

作为进一步优选方案，本发明所述步骤二中，通过湿法刻蚀所述介质薄膜的刻蚀量为。

作为进一步优选方案，本发明所述步骤二中，所述湿法刻蚀的溶液为氢氟酸以及溶质含有HF的混合溶液。

作为进一步优选方案，本发明所述步骤二中，所述湿法刻蚀的溶液为HF与HNO₃的混合溶液。

作为进一步优选方案，本发明所述混合溶液中，所述HF与HNO₃的体积比为(1:25)～(1:50)。