专利名称：晶圆表面有机粒子杂质去除方法
技术领域：
本发明涉及半导体领域，尤其涉及一种晶圆表面有机粒子杂质去除方法。
背景技术：
由于化学气相沉积(Chemical Vapor D印osition， CVD)能制造很均匀的薄膜，因此经过数十年的发展，其已成为半导体制程中重要的薄膜沉积方法，几乎所有半导体组件所需的薄膜，例如导体、半导体及介电材料等，均可通过CVD来进行沉积。CVD的种类繁杂，通常包括常压CVD、低压(LP， Low Pressure)CVD及电浆CVD等。 在半导体制程工艺中，氮化硅薄膜常用作晶圆的电介质层或钝化层，其生长方法通常为LPCVD，该LPCVD是在低压下进行的，由于气压低，气体分子平均自由程大，于是可以减少不必要的气相反应，提高生长的薄膜均匀性，且由于生长薄膜的晶圆基片可以竖放使得装片量比较大，因此LPCVD特别适用于工业化生产。 这种沉积方案有很高的几率会出现设备工艺泵被粉末堵塞而造成制程中断，这些粉末的产生是由于工艺泵的背面粒子气流包含有机物，同时在较高温度(600摄氏度 800摄氏度)时，这种有机物粒子杂质会黏附在氮化硅薄膜上并且很难被去除，从而在后续的制程工艺中会造成晶圆图形畸变、介质层穿通及漏电流增大等问题，最终将造成产品报废。
发明内容
本发明提出一种晶圆表面有机粒子杂质去除方法，能够有效去除晶圆表面有机粒子杂质，减轻了晶圆表面有机粒子杂质带来图形畸变、介质层穿通及漏电流增大等而造成产品报废的问题。 本发明提出了一种去除晶圆表面有机粒子杂质的方法，所述晶圆表面包括电介质层或钝化层，该方法包括 使用去离子水刷洗所述晶圆表面的颗粒；
使用HF溶液刻蚀所述晶圆表面； 使用去离子水去除所述刻蚀后晶圆表面残留的HF溶液；
使用HPM溶液去除所述刻蚀后晶圆表面的有机粒子杂质；
使用去离子水清洗该晶圆并进行干燥处理。 本发明提出的晶圆表面有机粒子杂质去除方法，通过首先使用去离子水刷洗包含有机粒子杂质的晶圆表面的颗粒，然后用HF溶液将所述晶圆表面刻蚀一定厚度，之后用去离子水去除所述刻蚀后晶圆表面残留的HF溶液，再用HPM溶液去除刻蚀后晶圆表面的有机粒子杂质，并对晶圆进行清洗以及干燥处理，从而能够使得黏附在晶圆表面为氮化硅薄膜等电介质层或钝化层时，晶圆表面上的有机粒子杂质大大减少，减轻了晶圆表面有机粒子杂质带来图形畸变、介质层穿通及漏电流增大等而造成产品报废的问题。
图1为本发明较佳实施例的晶圆表面有机粒子杂质去除方法的流程图； 图2为本发明较佳实施例中晶圆处理前表面杂质示意图； 图3为本发明较佳实施例中晶圆刷洗后表面杂质的分布的示意图； 图4为本发明较佳实施例中晶圆经过HF溶液和HPM溶液处理后表面杂质的分布
示意图。
具体实施例方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合
如下。 本发明提出一种晶圆表面有机粒子杂质去除方法，该方法操作简单，能够有效去
除晶圆表面有机粒子杂质，减轻了晶圆表面有机粒子杂质带来图形畸变、介质层穿通及漏
电流增大等而造成产品报废的问题。
图1为本发明较佳实施例的晶圆表面有机粒子杂质去除方法的流程图，结合该
图，所述晶圆表面包括电介质层或钝化层，该方法包括
步骤100，使用去离子水刷洗所述晶圆表面的颗粒；
步骤200，使用HF溶液刻蚀所述晶圆表面； 步骤300，使用去离子水去除所述刻蚀后晶圆表面残留的HF溶液；
步骤400，使用HPM溶液去除所述刻蚀后晶圆表面的有机粒子杂质；
步骤500，使用去离子水清洗该晶圆并进行干燥处理。 图2为本发明较佳实施例中晶圆处理前表面杂质示意图，可以看出，此时晶圆表 面上的有机粒子杂质很多，将严重导致背景技术提及的问题。 本发明较佳实施例中，所述晶圆表面为氮化硅层等电介质层或钝化层，该电介质 层或钝化层厚度通常大于50埃，以避免所述电介质层或钝化层在后续刻蚀制程中刻蚀穿透。
上述方案的实际实施过程可以但不限于如下 执行步骤100 :使用去离子水刷洗所述晶圆表面的颗粒；该步骤通过晶圆清洗设 备使用去离子水刷洗晶圆表面，充分去除晶圆表面的电介质层或钝化层上的较大颗粒。处 理后的晶圆表面杂质分布情况请参考图3，图3为本发明较佳实施例中晶圆刷洗后表面杂 质的分布的示意图，从图中可以看出经过刷洗处理的晶圆表面杂质已经大大减少，但是还 存在比较多的有机粒子杂质。 执行步骤200 :使用HF溶液刻蚀所述晶圆表面；该步骤中HF溶液浓度约为 1 : 100，较佳的，溶液需完全浸没晶圆；此外刻蚀时间约为5 10秒；刻蚀温度通常为室 温，约22摄氏度左右；刻蚀厚度通常为3 7埃。 执行步骤300 :使用去离子水去除所述刻蚀后晶圆表面残留的HF溶液；该步骤通
过充分冲洗晶圆以去除晶圆表面残留的HF溶液； 执行步骤400 :使用HPM溶液去除所述刻蚀后晶圆表面的有机粒子杂质；所述HPM 溶液为质量百分比浓度96%的浓硫酸和质量百分比浓度31%的双氧水按5 : l的体积比 例混合而成，较佳的溶液完全浸没晶圆；其中处理时间通常10分钟；处理温度通常为125 摄氏度。 执行步骤500 :使用去离子水清洗该晶圆，并进行干燥处理。该步骤使用去离子水
4充分冲洗晶圆以去除晶圆上残留的HPM溶液。所述干燥方法为马南根尼(Marangoni)干燥法，通过旋干或使用异丙醇吹干。处理后的晶圆表面杂质分布情况请参考图4，为本发明较佳实施例中晶圆经过HF溶液和HPM溶液处理后表面杂质的分布示意图。可以看出，经过本发明较佳实施例去除晶圆表面有机粒子杂质的方法，晶圆表面的有机粒子杂质进一步减少，只存在有极少数的有机粒子杂质，减轻了现有技术中晶圆表面有机粒子杂质带来的各类问题。 虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。
权利要求
一种晶圆表面有机粒子杂质去除方法，所述晶圆表面包括电介质层或者钝化层，其特征在于，该方法包括使用去离子水刷洗所述晶圆表面的颗粒；使用HF溶液刻蚀所述晶圆表面；使用去离子水去除所述刻蚀后晶圆表面残留的HF溶液；使用HPM溶液去除所述刻蚀后晶圆表面的有机粒子杂质；以及使用去离子水清洗该晶圆并进行干燥处理。
2. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电介质层或钝化层为氮化硅层。
3. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述电介质层或者钝化层的厚度大于50埃。
4. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HF溶液的体积百分比浓度为i : ioo。
5. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用HF溶液刻蚀的时间为5秒 10秒。
6. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用HF溶液刻蚀的厚度为3埃 7埃。
7. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述HPM溶液由质量百分比浓度96%的浓硫酸和质量百分比浓度31%的双氧水以5 : l的体积比例混合而成。
8. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，使用HPM溶液处理的时间为10分钟；以及处理温度为125摄氏度。
9. 根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述干燥方法为马南根尼干燥法。
全文摘要
本发明提出一种晶圆表面有机粒子杂质去除方法，能够有效去除晶圆表面有机粒子杂质，减轻了晶圆表面有机粒子杂质带来图形畸变、介质层穿通及漏电流增大等而造成产品报废的问题。其中所述晶圆表面包括电介质层或者钝化层，该方法包括使用去离子水刷洗所述晶圆表面的颗粒；使用HF溶液刻蚀所述晶圆表面；使用去离子水去除所述刻蚀后晶圆表面残留的HF溶液；使用HPM溶液去除所述刻蚀后晶圆表面的有机粒子杂质；以及使用去离子水清洗该晶圆并进行干燥处理。
文档编号H01L21/00GK101770931SQ20081020495
公开日2010年7月7日 申请日期2008年12月30日 优先权日2008年12月30日
发明者丁敬秀, 陆肇勇 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司