一种硅片表面HF酸处理系统的制作方法

文档序号:12369873阅读:1072来源:国知局

本发明涉及一种硅片表面HF酸处理系统,属于硅片加工技术领域。



背景技术:

近年来,半导体用硅片使用率越来越高,用量也越来越大,硅片的尺寸也逐渐增大,到12英寸,甚至是18英寸,但是半导体集成电路中使用的硅片集成度加大,线宽减小,也就对硅片质量的要求越来越严格,硅片的质量参数主要包括表面颗粒或者缺陷,表面金属含量,体内金属(FE)含量,少子寿命,扩散长度等参数,在生产加工硅片过程中,要严格对这些参数性能的监控和分析。

硅片表面的金属含量对集成电路的影响至关重要,Fe,Cu等金属元素在高温的条件下极易在硅片内扩散,这就可以造成集成电路的击穿或者短路,降低产率。半导体厂家通常利用ICPMS进行表面金属测试,严格控制硅片表面的金属含量。这种硅片表面金属的分析需要在硅片表面取样,但是通常状况下硅片的表面具有自然氧化膜层,具有亲水性能,这使得制样过程不可操作,或者硅片表面金属不能完全取出,造成测试结果不准确,所以需要HF进行表面处理,促使硅片表面疏水,易于制样取液。

硅片内部含有杂质元素或者金属污染,造成硅片的少子寿命扩散长度降低,在集成电路中会造成器件的失效,降低了良率,所以在加工过程中需要及时测试硅片的少子寿命和扩散长度,利用微波或者SPV法测试少子寿命和扩散长度时,表面状态的不同会影响测试结果,所以常用HF处理硅片表面,使得硅片表面处于H钝化的状态,即硅氢键状态,以便测试的准确性。

基于上述测试要求,在加工硅片过程中,需要批量,快速的处理硅片对于提高生产效率至关重要,本发明提供一种硅片表面HF酸处理系统,可以快速,高效的批量的处理硅片表面,进行及时的测试分析。



技术实现要素:

本发明的目的在于提供一种硅片表面HF酸处理系统,以快速高效批量性获得表面为疏水性能的硅片。

为实现上述目的,本发明采取以下技术方案:

一种硅片表面HF酸处理系统,包括由气体管路依次连接的气源、HF酸源、硅片处理单元和尾气处理单元;其中该气体管路上设有一总阀门,且自该管路分出第 一支路和第二支路;该第一支路连接至HF酸源液面底部,且设有第一阀门;该第二支路上设有第二阀门,且又分出连接至HF酸源液面上方的支路和连接至硅片处理单元进气口的支路,在连接至HF酸源液面上方的支路上更设有第三阀门。

所述硅片处理单元内部设有数个可装卸卡槽部件,卡槽的数量可根据处理硅片数量进行调整,这样可以实现硅片的批量性处理。

所述气源供应的气体不与HF酸反应的气体,例如,氮气或氩气等。

本发明的优点在于:

本发明可以利用气体(例如N2)携带HF酸蒸汽,快速高效批量性地对硅片表面进行氢处理,去除硅片正反表面的氧化膜,使得硅片表面达到疏水状态。本发明还具有气体吹扫、尾气处理部分,确保实际操作的安全性。

附图说明

图1为硅片表面HF酸处理系统的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明,但并不意味着对本发明保护范围的限制。

如图1所示为本发明硅片表面HF酸处理系统的结构示意图。该硅片表面HF酸处理系统,包括由气体管路依次连接的气源1、HF酸源2、硅片处理单元3和尾气处理单元4;其中该气体管路上设有一总阀门5,且自该管路分出第一支路和第二支路;该第一支路连接至HF酸源液面底部,且设有第一阀门6;该第二支路上设有第二阀门7,且又分出连接至HF酸源液面上方的支路和连接至硅片处理单元进气口的支路,在连接至HF酸源液面上方的支路上更设有第三阀门8。

该系统中,用作HF酸源的容器材质为耐HF酸腐蚀、杂质溶出含量低的材质。该容器盖上具有进气管道口和出气管道口。第一支路自进气管道口连接至HF酸源液面底部;一出气管道自该出气管道口连接至第二支路。HF酸源的作用是提供HF酸,来自气源的气体通过该HF酸源后携带HF酸蒸汽进入硅片处理单元对承载在其中的硅片进行表面处理。该硅片处理单元中设有数个可装卸卡槽部件,硅片承载在卡槽部件上,可对硅片进行批量处理,提高了效率。

基于该系统中不同支路和阀门的特殊设计,在对硅片表面进行处理时打开总阀门、第一阀门、第三阀门,而关闭第二阀门,使气体进入HF酸元携带HF酸蒸汽进入硅片处理单元;在硅片表面完成后,关闭第一阀门、第三阀门,打开第二阀门,气体从气源直接进入硅片处理单元吹扫其中残留的HF酸蒸汽和反应产物,使其进入尾气处理单元进行处理。

实施例

本实施例以25片12inch硅片表面HF酸处理为例说明。

将25片硅片放置在硅片处理单元内部的卡槽内,密闭硅片处理单元;打开气体总阀门,关闭第二阀门,打开第一阀门(HF酸源的进气阀门)和第三阀门(HF酸源的出气阀门);硅片表面处理开始,处理时间30min;处理完成后,关闭阀门第一阀门和第三阀门,打开第二阀门,进行气体吹扫,吹扫时间5min;关闭第二阀门,打开硅片处理单元,取出硅片,处理完成。

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