一种外延片的清洗和封装方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种外延片的清洗和封装方法，属于硅片加工技术领域。
【背景技术】
[0002] 目前用于集成电路制造的主要是外延片，与传统的抛光片相比，外延片具有表面 缺陷少、氧含量低、晶格完整性好等优点。外延片是将抛光片经过外延和清洗两个工艺步骤 制备得到的。外延工艺采用三氯氢硅（TCS)作为反应气，4作为载气，外延温度为1080°C， 时间为45s，外延层厚度为2iim。清洗工艺作为整个加工工艺中的最后一步，其效果的好坏 直接决定着外延片的质量。
[0003]目前在抛光片的清洗过程中广泛采用的是RCA标准清洗法及改进的RCA标准清洗 法。RCA标准清洗法是1965年由Kern和Puotinen等人在N.J.Princeton的RCA实验室首 创的，并由此而得名。RCA是一种典型的、至今仍为最普遍使用的湿式化学清洗法，该清洗法 主要包括以下几种清洗液。
[0004] (l)SPM :H2S04 / H202, 120?150°C。SPM具有很高的氧化能力，可将金属氧化后溶 于清洗液中，并能把有机物氧化生成〇)2和1120。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有机 沾污和部分金属，但是当有机物沾污特别严重时会使有机物碳化而难以去除。
[0005] (2)0册：册，20?251：。0册可以去除硅片表面的自然氧化膜，因此，附着在自然 氧化膜上的金属将被溶解到清洗液中，同时DHF抑制了氧化膜的形成。因此可以很容易地 去除硅片表面的八1、？6、211、附等金属，0册也可以去除附着在自然氧化膜上的金属氢氧化 物。用DHF清洗时，在自然氧化膜被腐蚀掉时，硅片表面的硅几乎不被腐蚀。
[0006] (3)APM(SC-1) :NH40H/H202 /H20,30 ?80°C。由于H202 的作用，硅片表面有一 层自然氧化膜（Si02)，呈亲水性，硅片表面和粒子之间可被清洗液浸透。由于硅片表面的自 然氧化层与硅片表面的Si被NH40H腐蚀，因此附着在硅片表面的颗粒便落入清洗液中，从 而达到去除粒子的目的。在NH40H腐蚀硅片表面的同时，H202又在氧化硅片表面形成新的氧 化膜。
[0007] (4)HPM(SC-2) :HC1 /H202 /H20,65?85°C。用于去除硅片表面的钠、铁、镁等金 属沾污。
[0008] 抛光片经过外延过程之后，表面由亲水性变为了疏水性，容易吸附颗粒，此时如 果不经过清洗而直接封装，外延片表面容易产生"雾"缺陷。因此，外延之后清洗的主要目的 是将外延片表面由疏水性变为亲水性，同时不引入新的颗粒沾污和表面微粗糙度的增加。 随着栅氧化层的不断减薄，表面微粗糙度会导致氧化层厚度不均匀，从而影响栅氧化层的 完整性。
[0009] 外延片清洗完后要装盒封装，一般的做法是将包装袋先充氮气再抽真空封装，但 是在实际生产中发现，这种包装方法有时会由于氮气湿度大而使外延片表面长"雾"。因此 对现有的包装方法进行改进显得很有必要。
【发明内容】
[0010] 本发明的目的在于提供一种外延片的清洗和封装方法。
[0011] 为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
[0012] 一种外延片的清洗和封装方法，该方法包括清洗和封装过程，其中清洗过程包括 以下步骤：
[0013] (1)兆声清洗：采用APM清洗液，清洗时间为600?1200s，清洗温度为60°C，清洗 时增加兆声来提高清洗效率，兆声频率为870kHz;
[0014] ⑵快排和喷淋：使用冷水对外延片表面进行快排循环处理3次，冷水温度为 25°C;使用热水对外延片表面进行喷淋，喷淋时间为300s，热水温度为60°C;
[0015] (3)干燥：采用异丙醇干燥的方法，用热氮气作为载气，氮气流速为12m/S，温度 为60°C，时间为630s;
[0016] 封装过程为：将清洗后的外延片测试后装入晶圆运输盒（F0SB)中，先用内封装袋 进行封装，封装时先充氮气，再抽真空以充分去除袋内的空气；封装好后将干燥剂用透明胶 带固定在内包装袋上，然后用外包装袋封装，方法同内包装袋，全部完成后即可装箱存储。
[0017] 在外延片的清洗过程中，为了保证清洗后颗粒和微粗糙度满足要求，必须用低浓 度的APM清洗液，其中氨水、双氧水和去离子水的体积比优选为：1 :1 :(100?200)。H202能 将外延片的表面氧化，使其变为亲水性，同时NH40H能去除附着在其上的颗粒，但是由于两 者的浓度都很低，因此不会导致表面微粗糙度的增加。
[0018]IPA干燥是利用IPA(异丙醇）的低表面张力和易挥发的特性，取代硅片表面的具 有较高表面张力的水分，然后用热N2吹干，达到彻底干燥硅片水膜的目的。
[0019] 封装过程中内包装袋上的干燥剂能将包装袋中的水汽去除，降低其对硅片的影 响，进而抑制了 "雾"缺陷的产生。
[0020] 本发明的优点在于：
[0021] 通过本发明可得到理想的外延片表面状态，清洗后的外延片表面金属沾污 〈lElOatom/cm2,表面颗粒沾污增加数〈0个/片，表面微粗糙度增加值〈Oppm;同时保证外 延片经过长时间存储表面不会产生"雾"缺陷。
【具体实施方式】
[0022] 以下通过实施例对本发明作进一步说明。
[0023] 实施例1
[0024] 取同一批次的300mm抛光片20片进行相同的外延工艺，生长2iim厚的外延层，测 试颗粒和Haze值并作记录，然后将这些外延片分为两组（每组10片）进行清洗，采用的清 洗工艺如下：
[0025] 第一组采用清洗抛光片的RCA标准清洗法：
[0026]
【主权项】
1. 一种外延片的清洗和封装方法，该方法包括清洗和封装过程，其特征在于，清洗过程 包括W下步骤： (1) 兆声清洗；采用APM清洗液，清洗时间为600?1200s，清洗温度为60。兆声频率 为870曲Z ; (2) 快排和喷淋；使用冷水对外延片表面进行快排循环处理3次，冷水温度为25C ;使 用热水对外延片表面进行喷淋，喷淋时间为300s，热水温度为6(TC ; (3) 干燥；采用异丙醇干燥的方法，用热氮气作为载气，氮气流速为12m / S，温度为 60°C，时间为 630s ; 封装过程为；将清洗后的外延片测试后装入晶圆运输盒中，先用内封装袋进行封装，封 装时先充氮气，再抽真空W充分去除袋内的空气；封装好后将干燥剂用透明胶带固定在内 包装袋上，然后用外包装袋封装，方法同内包装袋，全部完成后即可装箱存储。
2. 根据权利要求1所述的外延片的清洗和封装方法，所述的APM清洗液中氨水、双氧水 和去离子水的体积比为1 ;1 ; (100?200)。
【专利摘要】一种外延片的清洗和封装方法，清洗过程包括以下步骤：(1)兆声清洗：采用APM清洗液，清洗时间为600～1200s，清洗温度为60℃，兆声频率为870kHz；(2)快排和喷淋：使用冷水对外延片表面进行快排循环处理3次，冷水温度为25℃；使用热水对外延片表面进行喷淋，喷淋时间为300s，热水温度为60℃；(3)干燥：采用异丙醇干燥的方法，用热氮气作为载气，氮气流速为12m/s，温度为60℃，时间为630s；封装过程为：清洗后的外延片先用内封装袋进行封装，封装时先充氮气，再抽真空以充分去除袋内的空气；封装好后将干燥剂用透明胶带固定在内包装袋上，然后用外包装袋封装，方法同内包装袋。通过本发明可得到理想的外延片表面状态，外延片长时间存储表面不会产生“雾”缺陷。
【IPC分类】H01L21-02
【公开号】CN104576308
【申请号】CN201310470781
【发明人】李宗峰, 冯泉林, 赵而敬, 盛方毓, 闫志瑞, 李青保, 王磊, 库黎明
【申请人】有研新材料股份有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2013年10月10日