专利名称：一种硅片的湿法处理方法
技术领域：
本发明涉及集成电路制造工艺技术领域，具体涉及一种减少硅片表面粗糙度的硅 片湿法处理方法。
背景技术：
伴随集成电路制造工艺的不断进步，半导体器件的体积正变得越来越小，这也导 致了非常微小的表面缺陷也变得足以影响半导体器件的制造和性能。所以，控制硅片表面 粗糙度也成为了一项重要的工作。目前业界广泛采用的半导体制造工艺中，对硅片进行湿法处理，包括清洗和刻蚀， 占据了相当大的比例。当工艺完成后，无论是槽式或者是单片式工艺方式，在将药液驱离硅 片表面时，都有可能会在硅片局部存在残留。如果所使用的药液能够和硅片衬底材料发生 反应，那么这些残留药液将继续同硅片表面发生反应，使硅片表面不平整度增加。此外，当 进入后续纯水冲洗步骤时，由于纯水本身张力很大，当使用诸如HF酸溶液处理硅片时，硅 片表面将呈强烈的疏水性，而局部反应的产物堆积在硅片表面，就有可能阻碍纯水将残留 药液和反应生成物带离硅片表面，从而进一步增加表面粗糙度。如果可以及时地将药液驱 离硅片表面，那对于减少硅片表面粗糙度会有很大帮助。
发明内容
本发明要解决的问题是，现有硅片的湿法处理方法，不能完全去除药液，使药液与 硅片的衬底反应，从而造成硅片表面粗糙度很大的问题。为解决上述技术问题，本发明提供一种硅片的湿法处理方法，包括如下步骤将所述硅片放置到工艺腔内可旋转平台的硅片托架上，所述硅片托架上方设置有 第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴；所述硅片托架带动所述硅片旋转，且所述第一喷嘴向所述硅片表面喷洒药液，喷 洒时间为第一时间；所述第二喷嘴向所述硅片表面喷洒含有表面活性剂与纯水的混合液，喷洒时间为 第二时间；所述第三喷嘴向所述硅片表面喷洒纯水，喷洒时间为第三时间。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述第一时间和所述第二时间交叉第一 共同时间。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述第二时间和所述第三时间交叉第二 共同时间。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述第一共同时间为3至7秒。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述第二共同时间为3至7秒。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述可旋转平台的直径为4英寸至12英 寸，最高转速为500至3000转每分钟。
优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述可旋转平台上放置1枚所述硅片，所 述硅片尺寸为4英寸至12英寸。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴 离子表面活性剂或非离子表面活性剂。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述阳离子表面活性剂为氯化三甲基 十二烷基铵，所述阴离子表面活性剂为烷基硫酸钠，所述非离子表面活性剂为辛基酚聚乙二醇醚。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述表面活性剂与纯水的混合液的浓度 体积比小于等于1%。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴安装 在同一个机械臂或不同机械臂上。与现有技术相比，本发明的硅片的湿法处理方法，在不影响其他工艺参数的情况 下，通过增加一道添加有表面活性剂与纯水的混合液的喷洒步骤，可以有效地防止由局部 药液残留造成的表面粗糙度增加，又可以有效地去除硅片表面残留的化学成分和反应产 物。进一步的，使硅片表面始终保持浸润状态，改变药液替换时的交接方式，此外，在 两种液体替换过程中，必须先开始喷洒后一种液体，数秒钟后再停止喷洒前一种液体。这样 可以避免在两种液体交换过程中出现局部药液残留。
图1为本发明一个实施例硅片的湿法处理方法的流程图。
具体实施例方式为了使本发明的保护范围更加清楚易懂，下面结合本发明的较佳实施例对本发明 的技术方案进行描述。本发明的核心思想在于，通过在喷洒药液步骤和喷洒纯水步骤之间，增加喷洒添 加有表面活性剂与纯水的混合液，可以有效去除局部药液残留和去除硅片表面化学成分和 反应产物；通过改变喷洒方式，使相邻喷洒步骤的两种液体具有交叉共同时间，从而可以更 有效的去除前一种液体，可以更好的去除前一种液体。实施例1图1为本发明一个实施例硅片的湿法处理方法的流程图。请参照图1所示，所述 硅片的湿法处理方法包括如下步骤将所述硅片放置到工艺腔内可旋转平台的硅片托架上，所述硅片托架上方设置有 第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴；所述硅片托架带动所述硅片旋转，且所述第一喷嘴向所述硅片表面喷洒药液，喷 洒时间为第一时间，所述第一时间根据具体的工艺要求而定，本领域内普通技术人员可以 根据实际情况选择；所述第二喷嘴向所述硅片表面喷洒含有表面活性剂与纯水的混合液，喷洒时间为 第二时间，所述第二时间也根据具体的工艺要求而定，本领域内普通技术人员可以根据实际情况选择；所述含有表面活性剂与纯水的混合液，有助于快速去除硅片表面的化学成分 (如药液)，以及化学成分和硅片表面的反应产物；所述第三喷嘴向所述硅片表面喷洒纯水，喷洒时间为第三时间。本实施例中，通过在喷洒药液和喷洒纯水之间，增加喷洒表面活性剂与纯水的混合液的步骤，可以及时地将药液驱离硅片表面，对于减少硅片表面粗糙度有极大帮助。实施例2在本实施例中，所述硅片的湿法处理方法包括如下步骤将所述硅片放置到工艺腔内可旋转平台的硅片托架上，所述硅片托架上方设置有 第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴；所述硅片托架带动所述硅片旋转，且所述第一喷嘴向所述硅片表面喷洒药液，喷 洒时间为第一时间；当所述第一喷嘴喷洒药液完毕后，所述第二喷嘴向所述硅片表面喷洒含有表面活 性剂与纯水的混合液，喷洒时间为第二时间；当所述第二喷嘴喷洒混合液完毕后，所述第三喷嘴向所述硅片表面喷洒纯水，喷 洒时间为第三时间。当然，并不一定要求完成第一喷嘴的喷洒之后，才进行第二喷嘴的喷洒，完成第二 喷嘴的喷洒后，才进行第三喷嘴的喷洒。本实施例只是本发明的一个变形例。本领域的技术人员可以理解，为了达到利用药液清洗硅片，然后利用纯水清洗药 液的目的，最好是有一段第一喷嘴独立地喷洒药液的时间，以及有一段第三喷嘴独立地喷 洒纯水的时间。也就是说，最好所述第一时间、所述第二时间、所述第三时间不是完全重合 的。实施例3在本实施例中，所述硅片的湿法处理方法包括如下步骤将所述硅片放置到工艺腔内可旋转平台的硅片托架上，所述硅片托架上方设置有 第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴；所述可旋转平台的直径为4英寸至12英寸，最高转速为 500至3000转每分钟；所述第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴安装在同一个机械臂或不同机 械臂上。所述硅片托架带动所述硅片旋转，且所述第一喷嘴向所述硅片表面喷洒药液，喷 洒时间为第一时间。所述第二喷嘴向所述硅片表面喷洒含有表面活性剂与纯水的混合液，喷洒时间为 第二时间，所述第二时间和所述第一时间交叉第一共同时间3至7秒；当然，所述第一共同 时间也可以是一个确定的时间如5秒。所述第一时间和第一时间交叉，即在所述药液喷洒 完之前，便开始喷洒含有表面活性剂与纯水的混合液，可以避免两种液体交换过程中，硅片 局部药液残留，从而避免残留药液与硅片表面反应增加硅片表面的粗糙度。所述第三喷嘴向所述硅片表面喷洒纯水，喷洒时间为第三时间，所述第三时间和 所述第二时间交叉第二共同时间3至7秒；当然，所述第一共同时间也可以是一个确定的时 间如5秒。所述第二时间和第三时间交叉，即在所述含有表面活性剂与纯水的混合液喷洒 完之前，便开始喷洒纯水，可以避免两种液体交换过程中，硅片局部混合液残留。可选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述可旋转平台上放置1枚所述硅片，所述硅片尺寸为4英寸至12英寸，当然，所述硅片尺寸也可以是其它尺寸，并不限于4英寸至 12英寸。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述表面活性剂为阳离子表面活性剂、阴 离子表面活性剂或非离子表面活性剂，也可以是其他任何适用的表面活性剂。优选的，在所述硅片的湿法处理方法中，所述阳离子表面活性剂为氯化三甲基 十二烷基铵，所述阴离子表面活性剂为烷基硫酸钠，所述非离子表面活性剂为辛基酚聚乙 二醇醚。所述表面活性剂与纯水的混合液的浓度体积比小于等于1%。本领域的普通技术人员应该可以理解，只有所述第一时间和所述第二时间交叉第 一共同时间，或者，只有所述第二时间和所述第三时间交叉第二共同时间也是可以的。所述 第一共同时间和所述第二共同时间，本领域的技术人员，根据实际情况，可以自由掌握。
权利要求
一种硅片的湿法处理方法，其特征在于，包括如下步骤将所述硅片放置到工艺腔内可旋转平台的硅片托架上，所述硅片托架上方设置有第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴；所述硅片托架带动所述硅片旋转，且所述第一喷嘴向所述硅片表面喷洒药液，喷洒时间为第一时间；所述第二喷嘴向所述硅片表面喷洒含有表面活性剂与纯水的混合液，喷洒时间为第二时间；所述第三喷嘴向所述硅片表面喷洒纯水，喷洒时间为第三时间。
2.根据权利要求1所述的硅片的湿法处理方法，其特征在于，所述第一时间和所述第 二时间交叉第一共同时间。
3.根据权利要求2所述的硅片的湿法处理方法，其特征在于，所述第一共同时间为3至 7秒。
4.根据权利要求1所述的硅片的湿法处理方法，其特征在于，所述第二时间和所述第 三时间交叉第二共同时间。
5.根据权利要求4所述的硅片的湿法处理方法，其特征在于，所述第二共同时间为3至 7秒。
6.根据权利要求1所述的硅片的湿法处理方法，其特征在于，所述可旋转平台的直径 为4英寸至12英寸，最高转速为500至3000转每分钟。
7.根据权利要求1所述的硅片的湿法处理方法，其特征在于，所述可旋转平台上放置1 枚所述硅片，所述硅片尺寸为4英寸至12英寸。
8.根据权利要求1所述的硅片的湿法处理方法，其特征在于，所述表面活性剂为阳离 子表面活性剂、阴离子表面活性剂或非离子表面活性剂。
9.根据权利要求8所述的硅片的湿法处理方法，其特征在于，所述阳离子表面活性剂 为氯化三甲基十二烷基铵，所述阴离子表面活性剂为烷基硫酸钠，所述非离子表面活性剂 为辛基酚聚乙二醇醚。
10.根据权利要求1所述的硅片的湿法处理方法，其特征在于，所述表面活性剂与纯水 的混合液的浓度体积比小于等于1%。
11.根据权利要求1所述的硅片的湿法处理方法，其特征在于，所述第一喷嘴、第二喷 嘴和第三喷嘴安装在同一个机械臂或不同机械臂上。
全文摘要
本发明提供一种硅片的湿法处理方法，包括步骤将所述硅片放置到工艺腔内可旋转平台的硅片托架上，所述硅片托架上方设置有第一喷嘴、第二喷嘴和第三喷嘴；所述硅片托架带动所述硅片旋转，且所述第一喷嘴向所述硅片表面喷洒药液，喷洒时间为第一时间；所述第二喷嘴向所述硅片表面喷洒含有表面活性剂与纯水的混合液，喷洒时间为第二时间；所述第三喷嘴向所述硅片表面喷洒纯水，喷洒时间为第三时间。本发明可以有效去除硅片表面的化学物以及化学物与硅片表面的反应产物。
文档编号H01L21/00GK101834130SQ20101013718
公开日2010年9月15日 申请日期2010年3月31日 优先权日2010年3月31日
发明者张晨骋 申请人:上海集成电路研发中心有限公司