专利名称：栅氧控片清洗方法及装置的制作方法
栅氧控片清洗方法及装置
技术领域：
本发明涉及半导体清洗工艺，特别涉及一种栅氧控片清洗方法及装置。背景技术：
栅氧控片监测的项目对于栅氧形成工艺而言较为重要，因此，对栅氧控片的质量 要求也比较高。栅氧控片监测包括了厚度、颗粒及部分电学特性，因此栅氧控片的回收清 洗，应昼避免引入微量金属玷污和有机物玷污。通常地，对于控片回收清洗是利用前段 (front end)控片回收清洗机台和后段(back endmetal)控片回收清洗机台进行。然而，若 将栅氧控片作为前段控片与其他控片一起进入前段回收清洗机台做去膜去颗粒清洗，则可 能会引入微量金属玷污。实际产品在进入栅氧炉管之前，必须经过栅氧清洗机台做前洗，以去除有机玷污， 颗粒和微量金属。而对于栅氧控片而言，若长时间放置不用，表面生长的自然氧化层和可能 的玷污会影响后续栅氧生长的品质，因此，在栅氧控片使用前，亦需要经过一道进管之前的 前洗，清洗机台为标准栅氧清洗机台。对于栅氧控片进行前洗的目的是使栅氧控片与实际 产品的进管条件尽量一致。对于栅氧控片而言，品质不良多为控片厚度不准确反映产品厚 度，控片的电学特性不好。目前栅氧控片的清洗主要有两种方式一种只进回收清洗机台，不进前洗机台，然 而这会导致栅氧控片出现微量金属玷污；另一种为两个清洗机台都进入，这样虽然可以保 证栅氧控片的质量，却降低了效率。
发明内容基于此，有必要提供一种既保证栅氧控片的品质又提高清洗效率的栅氧控片清洗 方法。此外，还有必要提供一种既保证栅氧控片的品质又提高清洗效率的栅氧控片清洗
直ο—种栅氧控片清洗方法，包括对回收的栅氧控片只进行再次使用前的清洗。优选地，所述清洗包括步骤步骤S10，用硫酸、过氧化氢和去离子水的化学混合液对回收的栅氧控片进行清 洗，除去有机玷污；步骤S20，采用去离子水进行清洗，清洗掉含硫酸、过氧化氢和去离子水 的化学混合液；步骤S30，采用稀释氢氟酸除去回收的栅氧控片的氧化层；步骤S40，采用去离子水进行清洗，清洗掉稀释氢氟酸；步骤S50，用氨水、过氧化氢和去离子水的化学混合液进行清洗，除去颗粒玷污；步骤S60，采用去离子水进行清洗，清洗掉含氨水、过氧化氢和去离子水的化学混 合液；步骤S70，用盐酸、过氧化氢和去离子水化学混合液进行清洗，除去微量金属玷污；步骤S80，采用去离子水进行清洗，清洗掉含盐酸、过氧化氢和去离子水的化学混 合液。优选地，所述清洗工艺还包括在步骤S80清洗后进一步用去离子水进行清洗。优选地，所述清洗工艺还包括在进一步用去离子水进行清洗后对栅氧控片进行干
O优选地，所述步骤S20、S60和S80均采用去离子水快排冲清洗。优选地，所述步骤S20中去离子水温度为50°C 70°C。优选地，，所述步骤S40采用去离子水溢流清洗。优选地，所述步骤S40、S60和S80中去离子水温度均为15°C 25°C。一种栅氧控片清洗装置，其特征在于，所述装置为标准栅氧清洗机台，用于对回收 的栅氧控片只进行再次使用前的清洗。优选地，所述装置包括含有硫酸、过氧化氢和去离子水的化学混合液清洗槽、稀释 氢氟酸清洗槽、含有氨水、过氧化氢和去离子水的化学混合液清洗槽、含有盐酸、过氧化氢 和去离子水化学混合液清洗槽、至少四个去离子水清洗槽，所述栅氧控片依次进入的化学 混合液清洗槽为含有硫酸、过氧化氢和去离子水的化学混合液清洗槽、稀释氢氟酸清洗槽、 含有氨水、过氧化氢和去离子水的化学混合液清洗槽、含有盐酸、过氧化氢和去离子水化学 混合液清洗槽，且每个化学混合液清洗槽后紧接着一个去离子水清洗槽。优选地，所述装置还包括干燥槽，所述干燥槽用于对清洗过的栅氧控片进行干燥。优选地，所述含有硫酸、过氧化氢和去离子水的化学混合液清洗槽后的去离子水 清洗槽为快排冲去离子水槽，所述去离子水的温度为50°C 70°C ；所述稀释氢氟酸清洗 槽后去离子水清洗槽为溢流去离子水清洗槽，所述溢流去离子水清洗槽的去离子水温度为 15°C 25°C ；含有氨水、过氧化氢和去离子水的化学混合液清洗槽和含有盐酸、过氧化氢和 去离子水化学混合液清洗槽后的去离子水清洗槽均为快排冲去离子水清洗槽，所述快排冲 去离子水清洗槽内的去离子水温度均为15°C 25°C。上述栅氧控片清洗方法及装置，采用对回收的栅氧控片只进行再次使用前的清 洗，这样清洗简单，既保证了栅氧控片的品质，也提高了效率，降低了成本。另外，采用温度为50°C 70°C的去离子水快排冲清洗，效率高，效果好。
图1为一实施例中对回收的栅氧控片进行进管前的清洗方法流程图。
具体实施方式一种栅氧控片清洗方法，包括对回收的栅氧控片只进行再次使用前的清洗。其 中，回收的栅氧控片并没有立即进行回收清洗，而是在再次使用前进行清洗处理，因此，栅 氧控片长期放置可能会有有机玷污，而栅氧控片的氧化层包括之前使用过后剩余的氧化层 和长期放置表面生长的自然氧化层，只进行再次使用前的清洗，既可以清洗掉使用中和放 置过程中的玷污和氧化层，保证了栅氧控片的品质，也提高了效率，降低了成本。一个实施例中，如图1为对回收的栅氧控片进行进管前的清洗的具体步骤如下
步骤S10，用硫酸、过氧化氢和去离子水的化学混合液(SPM)对回收的栅氧控片进 行清洗，除去有机玷污。其中，化学混合液SPM中硫酸、过氧化氢和去离子水的浓度配比，可 以根据需要配置。该步骤SlO的清洗时间可以根据需要设定，优选地，清洗时间为5 15 分钟，这样既达到清洗的目的，又节约成本。步骤S20，采用去离子水进行清洗，清洗掉化学混合液SPM。其中，采用热去离子水 对SPM混合液清洗过的栅氧控片进行清洗，除去玷污的化学混合液SPM。一个实施例中，该 热去离子水的温度为50°C 70°C，热去离子水对化学混合液清洗效果好。该清洗方式为去 离子水快排冲水清洗(Quick Dump Rinse，QDR)，冲洗时间根据需要设定，优选地，冲洗时间 为5 15分钟。步骤S30，采用稀释氢氟酸(DHF)除去回收的栅氧控片的氧化层。除去栅氧控片的 氧化层具体过程是用栅氧清洗机台内的稀释氢氟酸(DHF)浸泡回收的栅氧控片，浸泡时 间根据栅氧控片氧化层的厚度设定，除去栅氧控片的氧化层，该氧化层包括回收的栅氧控 片之前使用过后剩余的氧化层和长期放置表面生长的自然氧化层。其中，该稀释氢氟酸的 浓度根据需要设定。一个实施例中，以栅氧氧化层厚度为500埃(人)以下的栅氧控片，稀释氢氟酸 (DHF)浓度为50 1为例，在室温下，该氢氟酸对热栅氧氧化层的腐蚀速率大约为60埃/ 分钟(A/min ), 10分钟后已经包括一定的过腐蚀(over etch)。步骤S40，采用去离子水进行清洗，清洗掉稀释氢氟酸(DHF)。其中，采用去离子水 对除去了氧化层的栅氧控片进行清洗，除去玷污的稀释氢氟酸。一个实施方式中，采用冷 的去离子水清洗，温度为15°C 25°C，冷的去离子水成本低。清洗方式采用去离子水溢流 (Over-Flow, OF)清洗，清洗时间根据需要设定，优选地，清洗时间为5 15分钟。步骤S50，用氨水、过氧化氢和去离子水的化学混合液(SCl)进行清洗，除去颗粒 玷污。其中，化学混合液SCl中，氨水、过氧化氢和去离子水的浓度配置根据需要设定。该 步骤S50的清洗时间可以根据需要设定，一般设为5 15分钟。步骤S60，采用去离子水进行清洗，清洗掉化学混合液SCl。其中，用去离子水对混 合液SCl清洗过的栅氧控片进行清洗，除去玷污的混合液SCl。一个实施方式中，采用的去 离子水为冷的，温度为15°C 25°C，清洗方式采用去离子水快排冲洗，清洗时间根据需要 设定，优选地，清洗时间为5 15分钟。步骤S70，用盐酸、过氧化氢和去离子水化学混合液(SU)进行清洗，除去微量金 属玷污。其中，化学混合液SC2中，盐酸、过氧化氢和去离子水的浓度配比根据需要设定，清 洗时间也根据需要设定。优选地，清洗时间为5 15分钟。步骤S80，采用去离子水进行清洗，清洗掉化学混合液SC2。其中，用去离子水对化 学混合液SC2清洗过的栅氧控片进行清洗，除去玷污的化学混合液SC2。一个实施方式中， 采用的去离子水为冷的，温度为15°C 25°C，清洗方式采用去离子水快排冲水清洗，清洗 时间根据需要设定，优选地，清洗时间为5 15分钟。一个实施例中，上述栅氧控片清洗方法还包括步骤S90，采用去离子水进行清 洗。该步骤清洗栅氧控片，除去前面清洗步骤中可能剩下的玷污。一个实施例中，上述栅氧控片清洗方法还包括步骤S100，对清洗后的栅氧控片 进行干燥。
一种栅氧控片清洗装置，包括含有硫酸、过氧化氢和去离子水的化学混合液(SPM) 清洗槽、稀释氢氟酸(DHF)清洗槽、含有氨水、过氧化氢和去离子水的化学混合液(SCl)清 洗槽、含有盐酸、过氧化氢和去离子水化学混合液(SC2)清洗槽、去离子水清洗槽。一实施 例中，该装置为标准栅氧清洗机台或同标准栅氧清洗机台配置一样的清洗机台。回收的栅氧控片并没有立即进行回收清洗，而是在再次使用前进行清洗处理，因 此，栅氧控片长期放置可能会有有机玷污，而栅氧控片的氧化层包括之前使用过后剩余的 氧化层和长期放置表面生长的自然氧化层，只进行再次使用前的清洗，既可以清洗掉使用 中和放置过程中的玷污和氧化层，保证了栅氧控片的品质，也提高了效率，降低了成本。回收的栅氧控片在使用前进行清洗，一个实施例中，回收的栅氧控片进入化学混 合液清洗槽的过程是SPM+DHF+SC1+SC2，且回收的栅氧控片进入每个化学混合液清洗槽清 洗后都必须进入去离子水清洗槽进行清洗，以除去沾附的化学混合液，再进入下个化学混 合液清洗槽。其中，SPM清洗槽用于清洗回收的栅氧控片长期放置产生的有机玷污，化学混合液 SPM中硫酸、过氧化氢和去离子水的浓度配比，可以根据需要配置。清洗时间可以根据需要 设定，优选地，清洗时间为5 15分钟，这样既达到清洗的目的，又节约成本。DHF清洗槽用于除去回收栅氧控片之前使用过后剩余的氧化层和长期放置表面生 长的自然氧化层。除去栅氧控片的氧化层具体过程是用稀释氢氟酸(DHF)浸泡回收的栅 氧控片，浸泡时间根据栅氧控片氧化层的厚度设定，除去栅氧控片的氧化层，该氧化层包括 回收的栅氧控片之前使用过后剩余的氧化层和长期放置表面生长的自然氧化层。其中，该 稀释氢氟酸的浓度根据需要设定。一个实施例中，以栅氧氧化层厚度为500埃(人)以下的栅氧控片，稀释氢氟酸 (DHF)浓度为50 1为例，在室温下，该氢氟酸对热栅氧氧化层的腐蚀速率大约为60埃/ 分钟(人/min ),10分钟后已经包括一定的过腐蚀(over etch)。SCl清洗槽用于清洗回收的栅氧控片的颗粒玷污。其中，混合液SCl中，氨水、过氧 化氢和去离子水的浓度配置根据需要设定。清洗时间可以根据需要设定，一般设为5 15 分钟。SC2清洗槽用于清洗回收的栅氧控片的微量金属玷污。其中，混合液SC2中，盐酸、 过氧化氢和去离子水的浓度配比根据需要设定，清洗时间也根据需要设定。优选地，清洗时 间为5 15分钟。去离子水清洗槽包括快排冲清洗槽和溢流清洗槽。本实施例中，在化学混合液SPM 清洗槽清洗后，采用的是热去离子水快排冲清洗槽(Quick DumpRinse，QDR)，该热去离子水 的温度为50°C 70°C，热去离子水对化学混合液清洗效果好。清洗时间根据需要设定，优 选地，清洗时间为5 15分钟；在DHF清洗槽清洗后，采用的是溢流(Over-Flow，OF)清洗 槽，采用冷的去离子水清洗，温度为15°C 25°C，清洗时间根据需要设定，优选地，清洗时 间为5 15分钟；在化学混合液SCl清洗槽清洗后，采用的是去离子水快排冲清洗槽，采用 的去离子水为冷的，温度为15°C 25°C，清洗时间根据需要设定，优选地，清洗时间为5 15分钟；在化学混合液SC2清洗槽清洗后，采用的是去离子水快排冲清洗槽，采用的去离子 水为冷的，温度为15°C 25°C，清洗时间根据需要设定，优选地，清洗时间为5 15分钟。一实施例中，上述栅氧控片清洗装置还可以包括末端去离子水清洗槽，该末端去离子水清洗槽用于对清洗过的栅氧控片进一步进行清洗，去除可能沾附的化学混合液。一实施例中，上述栅氧清洗装置还可以包括干燥槽，该干燥槽用于对清洗过的栅 氧控片进行去水干燥。上述栅氧控片清洗方法及装置，采用对回收的栅氧控片只进行再次使用前的清 洗，这样清洗简单，既保证了栅氧控片的品质，也提高了效率，降低了成本。另外，采用温度为50°C 70°C的去离子水快排冲清洗，效率高，效果好。以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员 来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保 护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。
权利要求
1.一种栅氧控片清洗方法，包括对回收的栅氧控片只进行再次使用前的清洗。
2.根据权利要求1所述的栅氧控片清洗方法，其特征在于，所述清洗包括步骤步骤S10，用硫酸、过氧化氢和去离子水的化学混合液对回收的栅氧控片进行清洗，除 去有机玷污；步骤S20，采用去离子水进行清洗，清洗掉含硫酸、过氧化氢和去离子水的化 学混合液；步骤S30，采用稀释氢氟酸除去回收的栅氧控片的氧化层；步骤S40，采用去离子水进行清洗，清洗掉稀释氢氟酸；步骤S50，用氨水、过氧化氢和去离子水的化学混合液进行清洗，除去颗粒玷污；步骤S60，采用去离子水进行清洗，清洗掉含氨水、过氧化氢和去离子水的化学混合液；步骤S70，用盐酸、过氧化氢和去离子水化学混合液进行清洗，除去微量金属玷污；步骤S80，采用去离子水进行清洗，清洗掉含盐酸、过氧化氢和去离子水的化学混合液。
3 根据权利要求2所述的栅氧控片清洗方法，其特征在于，所述清洗工艺还包括在步 骤S80清洗后进一步用去离子水进行清洗。
4.根据权利要求3所述的栅氧控片清洗方法，其特征在于，所述清洗工艺还包括在进 一步用去离子水进行清洗后对栅氧控片进行干燥。
5.根据权利要求2所述的栅氧控片清洗方法，其特征在于，所述步骤S20、S60和S80均 采用去离子水快排冲清洗。
6.根据权利要求5所述的栅氧控片清洗方法，其特征在于，所述步骤S20中去离子水温 度为50°C 70°C。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的栅氧控片清洗方法，其特征在于，所述步骤S40 采用去离子水溢流清洗。
8.根据权利要求1所述的栅氧控片清洗方法，其特征在于，所述步骤S40、S60和S80中 去离子水温度均为15°C 25°C。
9.一种栅氧控片清洗装置，其特征在于，所述装置为标准栅氧清洗机台，用于对回收的 栅氧控片只进行再次使用前的清洗。
10.根据权利要求9所述的栅氧控片清洗装置，其特征在于，所述装置包括含有硫酸、 过氧化氢和去离子水的化学混合液清洗槽、稀释氢氟酸清洗槽、含有氨水、过氧化氢和去离 子水的化学混合液清洗槽、含有盐酸、过氧化氢和去离子水化学混合液清洗槽、至少四个去 离子水清洗槽，所述栅氧控片依次进入的化学混合液清洗槽为含有硫酸、过氧化氢和去离 子水的化学混合液清洗槽、稀释氢氟酸清洗槽、含有氨水、过氧化氢和去离子水的化学混合 液清洗槽、含有盐酸、过氧化氢和去离子水化学混合液清洗槽，且每个化学混合液清洗槽后 紧接着一个去离子水清洗槽。
11.根据权利要求10所述的栅氧控片清洗装置，其特征在于，所述装置还包括干燥槽， 所述干燥槽用于对清洗过的栅氧控片进行干燥。
12.根据权利要求10所述的栅氧控片清洗装置，其特征在于，所述含有硫酸、过氧化 氢和去离子水的化学混合液清洗槽后的去离子水清洗槽为快排冲去离子水槽，所述去离子 水的温度为50°C 70°C ；所述稀释氢氟酸清洗槽后去离子水清洗槽为溢流去离子水清洗 槽，所述溢流去离子水清洗槽的去离子水温度为15°C 25°C ；含有氨水、过氧化氢和去离子水的化学混合液清洗槽和含有盐酸、过氧化氢和去离子水化学混合液清洗槽后的去离子 水清洗槽均为快排冲去离子水清洗槽，所述快排冲去离子水清洗槽内的去离子水温度均为 15 25 。
全文摘要
本发明涉及一种栅氧控片清洗方法及装置，该方法包括对回收的栅氧控片只进行再次使用前的清洗。该装置为标准栅氧清洗机台，用于对回收的栅氧控片只进行再次使用前的清洗。上述栅氧控片清洗方法及装置，采用对回收的栅氧控片只进行再次使用前的清洗，这样清洗简单，既保证了栅氧控片的品质，也提高了效率，降低了成本。
文档编号B08B3/08GK102085517SQ20091018849
公开日2011年6月8日 申请日期2009年12月3日 优先权日2009年12月3日
发明者刘文宏 申请人:无锡华润上华半导体有限公司, 无锡华润上华科技有限公司