去除硅片表面低介电材料的方法[发明专利]

*CN103295881A*

(10)申请公布号(10)申请公布号 CN 103295881 A(43)申请公布日 2013.09.11

(12)发明专利申请

(21)申请号 201310222244.X(22)申请日 2013.06.04

(71)申请人上海华力微电子有限公司

地址201210 上海市浦东新区张江高科技园

区高斯路568号(72)发明人刘文燕 李芳 方精训

(74)专利代理机构上海申新律师事务所 31272

代理人竺路玲(51)Int.Cl.

H01L 21/02(2006.01)B08B 3/08(2006.01)

权利要求书1页 说明书3页 附图1页权利要求书1页 说明书3页 附图1页

()发明名称

去除硅片表面低介电材料的方法(57)摘要

本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种去除硅片表面低介电材料的方法，包括以下步骤：提供一表面具有低介电质材料的硅片；对硅片进行紫外线固化处理后，使用一定浓度的氢氟酸对硅片进行湿法清洗，然后使用去离子水再对硅片进行清洗，最后通入氮气进行干燥处理。由于发明在对硅片进行湿法清洗前先进行了一紫外线固化工艺，使得硅片表面的低介电材料得以固化，再进行湿法清洗时可有效去除硅片表面的低介电材料，同时也不容易对硅片造成损伤，使得经过本发明处理后的硅片可以再次利用，进而降低了生产成本。

CN 103295881 ACN 103295881 A

权 利 要 求 书

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1.一种去除硅片表面低介电材料的方法，其特征在于，包括以下步骤：提供一表面具有低介电质材料的硅片；对所述硅片进行紫外线固化处理后，继续对该硅片依次进行第一清洗工艺和第二清洗工艺；

对所述硅片进行干燥处理；其中，采用氢氟酸对所述硅片进行所述第一清洗工艺后，采用去离子水进行所述第二清洗工艺。

2.根据权利要求1所述的去除硅片表面低介电材料的方法，其特征在于，紫外线固化处理的反应温度为350～400℃，时间为280～320s。

3.根据权利要求1所述的去除硅片表面低介电材料的方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液的浓度为48%～52%，清洗时间为20s～60s。

4.根据权利要求1所述的去除硅片表面低介电材料的方法，其特征在于，通入氮气对所述硅片进行干燥工艺。

5.根据权利要求4所述的去除硅片表面低介电材料的方法，其特征在于，进行所述干燥工艺时，氮气浓度≥99%，流量为5000～10000sccm，反应时间为35～45s。

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说 明 书

去除硅片表面低介电材料的方法

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技术领域

本发明涉及半导体集成电路制造技术领域，具体涉及一种去除硅片表面低介电材

料的方法。

[0001]

背景技术

随着半导体工艺技术的不断进步，当半导体器件缩小至深亚微米的范围时，就需

要使用低介电材料来减少因寄生电阻与寄生电容引起的RC延迟时间，从而达到提高器件性能的目的。

[0003] 目前低介电材料的形成工艺通常为化学气相沉积工艺。为了达到稳定的沉积效果，就需要对化学气相沉积机台进行日常点检。而日常点检的硅片需要循环重复使用，这就需要将沉积在硅片上的低介电材料去除，并且硅片表面达到能循环使用的规格。

[0004] 目前采用的技术方案是直接用氢氟酸溶液对硅片进行清洗以去除沉积积在硅片上的低介电材料，但是本领域技术人员发现，经过氢氟酸溶液清洗过后的硅片表面损耗较为严重，当硅片表面损耗到一定程度时则不能再用于机台的点检而形成报废，同时现有技术也并没有对报废的硅片进行处理，造成了点检硅片的浪费，增加了生产成本。[0005] 中国专利（申请号：200910035260.1）公开了一种硅片清洗的方法，其中如下步骤：a.先将硅片放入煤油浸泡1-2小时；b.将硅片放入氢氧化钠溶液超声洗30分钟，超声波功率设为100W，温度为50-70℃；c.硅片冷却至室温，用流动水冲洗1分钟；d.将硅片放入BS-1溶液超声洗30分钟，超声波功率设为100W，温度为40-60℃；e.硅片冷却至室温，用流动水冲洗1分钟；f.将硅片放入纯净水超声洗30分钟，超声波功率设为100W，温度为30-50℃；g.硅片冷却至室温，用流动水冲洗1分钟；h.将硅片放入无水乙醇脱水3-5分钟；i.将脱水后硅片放入烘箱烘30-50分钟，烘箱温度为70-80℃；k.成品。[0006] 该发明专利通过采用以上步骤对硅片进行多个清洗工艺，进而提升硅片拉伸应力，但是如上所述，该发明提供的清洗工艺流程较多，步骤比较繁琐，在一定程度上影响了生产效率；同时在某些工艺中需要去除硅片表面沉积的低介电材料，采用该发明的技术方案并不能对硅片表面的低介电材料进行去除。

[0002]

发明内容

本发明根据现有技术中的在对化学气相沉积的机台进行点检时硅片表面由于沉

积较多的低介电材料而容易产生报废的问题，提供了一种可去除硅片表面低介电材料的方法，可有效去除硅片表面沉积低介电材料，同时工艺简单，生产成本较低，适合推广应用。[0008] 本发明采用的技术方案为：

[0009] 一种去除硅片表面低介电材料的方法，其中，包括以下步骤：

[0007]

提供一表面具有低介电质材料的硅片；[0011] 对所述硅片进行紫外线固化处理后，继续对该硅片依次进行第一清洗工艺和第二清洗工艺；

[0010]

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说 明 书

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最后利用干燥工艺去除所述硅片表面的低介电材料；

[0013] 其中，采用氢氟酸对所述硅片进行所述第一清洗工艺后，采用去离子水进行所述第二清洗工艺。

[0014] 上述的去除硅片表面低介电材料的方法，其中，紫外线固化处理的反应温度为350～400℃，时间为280～320s。

[0015] 上述的去除硅片表面低介电材料的方法，其中，所述氢氟酸溶液的浓度为48%～52%，清洗时间为20s～60s。

[0016] 上述的去除硅片表面低介电材料的方法，其中，通入氮气对所述硅片进行干燥工艺。

[0017] 上述的去除硅片表面低介电材料的方法，其中，进行所述干燥工艺时，氮气浓度≥99%，流量为5000～10000sccm，反应时间为35～45s。[0018] 由于本发明采用了以上技术方案，通过对表面沉积有低介电材料的硅片进行紫外线固化处理后继续进行两种不同的清洗工艺，最后通入氮气进行干燥工艺，可有效去除硅片表面沉积的低介电材料，降低产品的报废率，使得经过上述工艺处理后的硅片满足工艺需求可继续使用，进而降低了生产成本。附图说明

[0019] 通过阅读参照以下附图对非性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

[0020] 图1为本发明去除硅片表面低介电材料方法的流程图。

具体实施方式

[0021] 下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：

[0022] 图1为本法去除硅片表面低介电材料方法的流程图具体包括以下步骤：[0023] 步骤S1、提供介电材料沉积机台的日常点检硅片，一般来说，硅片表面沉积有5000A的低介电材料，然后对硅片进行紫外线固化处理，在本发明的实施例中，紫外线固化处理的反应温度为350～400℃（如350℃，380℃，400℃），时间为280～320s（如280s，290s，300s，320s）；优选的，在温度为385℃，进行300s的紫外线固化工艺可获得最优的技术效果，使硅片表面的低介电材料固化并进行后续的工艺。[0024] 步骤S2、采用氢氟酸容易对硅片进行第一清洗工艺，在本发明的实施例中，采用浓度为48%～52%的氢氟酸溶液对硅片进行20s～60s清洗；优选的，采用浓度为49%的氢氟酸溶液进行清洗可达到最好的清洗效果，由于事先经过了一紫外线固化工艺，使得硅片表面的低介电材料得以固化，再进行湿法清洗时可有效去除硅片表面的低介电材料，同时也不容易对硅片造成损伤。[0025] 步骤S3、继续采用去离子水对硅片进行第二清洗工艺。[0026] 步骤S4、利用干燥工艺去除所述硅片表面的低介电材料，在本发明的实施例中，通入氮气对硅片进行干燥工艺：其中，通入氮气进行干燥工艺时，保证通入氮气的浓度≥99%，同时氮气的流量为5000～10000sccm（如5000sccm，7000sccm，8000sccm，9000sccm，

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说 明 书

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10000sccm等值），并将反应时间控制为35～45s（如35s，38s，40s，42s，45s），以获得最优的技术效果；

[0027] 至此本发明的步骤全部完成，由于在对硅片经过紫外线固化处理后，使得硅片表面的低介电材料得以固化，然后再进行清洗及干燥工艺，在有效去除硅片表面沉积的低介电材料的同时，保证了硅片表面的整洁度，使得经过处理后的硅片可继续使用，减少了产品报废，降低了生产成本；[0028] 同时，本发明提供的技术方案在其他领域去除硅片表面低介电材料的工艺中也同样适用，在此本发明不再赘述。

[0029] 由于采用了本发明提供的技术方案，对低介电材料沉积机台的日常点检硅片进行紫外线固化处理后，再进行湿法清洗及干燥工艺，可有效去除晶片表面的低介电材料，同时保证硅片表面的整洁度，使得经过本发明处理后的硅片可以再次利用，进而降低了生产成本。

[0030] 以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

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说 明 书 附 图

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