一種改善dhf腐蝕均勻性及控制腐蝕速率的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及半導(dǎo)體清洗技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種在濕法清洗時(shí)改善DHF腐 蝕均勻性及控制腐蝕速率的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前的單片清洗機(jī)都是利用其工藝腔室的夾持結(jié)構(gòu)（chuck)來(lái)帶動(dòng)硅片高速旋 轉(zhuǎn)，再利用噴淋臂噴射藥液至旋轉(zhuǎn)的硅片表面，以此來(lái)達(dá)到清洗硅片的目的。
[0003] 單片清洗機(jī)在做類似于DHF(氫氟酸稀釋液）清洗硅片工藝時(shí)，由于DHF把硅片表 面的自然氧化層完全腐蝕掉后，硅片表面會(huì)由親水變成疏水，尤其是在DHF腐蝕均勻性不 一致的情況下，此時(shí)硅片表面的顆粒等缺陷會(huì)急劇增加，達(dá)不到預(yù)期的清洗效果。
[0004] 造成上述腐蝕不均勻現(xiàn)象的主要原因可包括：DHF不能均勻地分布在硅片表面； 舊藥液和反應(yīng)產(chǎn)物不能及時(shí)離開(kāi)硅片表面；DHF工藝后，硅片表面由親水變成疏水后易吸 附顆粒，在此情況下，如果DI water (去離子水）不能迅速地完全覆蓋娃片表面，快速地把 硅片表面的殘留藥液和反應(yīng)產(chǎn)物沖掉，將會(huì)導(dǎo)致硅片表面顆粒的急劇增加。
[0005] 現(xiàn)有的單片清洗機(jī)工藝過(guò)程中有很多工藝步驟，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，DHF工藝的步驟大致分 為：
[0006] 第1步：DHF清洗；
[0007] 第 2 步：DI water 清洗；
[0008] 第3步：氮?dú)飧稍铩?br>[0009] 請(qǐng)參閱表1，表1為現(xiàn)有DHF工藝的一示例性工藝菜單。如表1所示，工藝步驟 (Step number)有3步，各步驟工藝噴嘴分配（Dispense nozzle)分別為DHF、DI water、 N2dry，工藝時(shí)間分配（Dispense time)分別為20、40、15秒；可以看到，在不同的工藝步驟 中，帶動(dòng)娃片旋轉(zhuǎn)的夾持結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)速（Chuck speed)是變化的，而在同一步工藝過(guò)程中娃片 的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是恒定不變的。例如，在第二步的DI water工藝過(guò)程中，硅片的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速會(huì)維 持一個(gè)固定的轉(zhuǎn)速600rpm不變，直到第三步N2dry (氮?dú)飧稍铮r(shí)，娃片的轉(zhuǎn)速才會(huì)變化至 1500rpm〇
[0010] 表1 :現(xiàn)有DHF工藝的工藝菜單（參數(shù)數(shù)值僅供參考）
[0012] 但是，在一個(gè)工藝步驟中硅片的轉(zhuǎn)速至關(guān)重要，尤其對(duì)類似DHF這種腐蝕速率高 的化學(xué)藥液來(lái)說(shuō)。本發(fā)明人研宄發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)工藝步驟中如果保持硅片恒定的轉(zhuǎn)速，則難以 與不同工藝步驟的特點(diǎn)相結(jié)合，并不利于DHF腐蝕的均勻性，也難以及時(shí)促使舊藥液和反 應(yīng)產(chǎn)物離開(kāi)硅片表面，從而導(dǎo)致了硅片表面顆粒的急劇增加。
[0013] 因此，如何合理控制夾持結(jié)構(gòu)的旋轉(zhuǎn)，以將硅片表面的殘留藥液和反應(yīng)產(chǎn)物快速、 充分地去除干凈，成為當(dāng)前一個(gè)亟待解決的重要課題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0014] 本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種改善DHF腐蝕均勻性 及控制腐蝕速率的方法，在同一步驟的工藝過(guò)程中，將硅片的轉(zhuǎn)速通過(guò)工藝菜單調(diào)整為不 同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)應(yīng)不同時(shí)間的工藝，從而改善DHF清洗后硅片表面的腐蝕均勻性，同時(shí)腐 蝕速率可控。
[0015] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：
[0016] -種改善DHF腐蝕均勻性及控制腐蝕速率的方法，應(yīng)用于在單片清洗機(jī)中將硅片 放置在工藝腔室旋轉(zhuǎn)的夾持結(jié)構(gòu)上進(jìn)行DHF清洗工藝，其特征在于，所述DHF清洗工藝包 括：
[0017] 步驟SOl :向硅片表面噴射DHF，將硅片表面的自然氧化層腐蝕掉；
[0018] 步驟S02 :用去尚子水對(duì)娃片表面進(jìn)彳丁清洗；
[0019] 步驟S03 :用氮?dú)鈱?duì)硅片表面進(jìn)行干燥；
[0020] 其中，至少在步驟SOl和步驟S02中，分別對(duì)所述硅片采用至少二種不同的轉(zhuǎn)速進(jìn) 行對(duì)應(yīng)不同時(shí)間的工藝。
[0021] 優(yōu)選地，在步驟SOl中，對(duì)所述硅片采用第一轉(zhuǎn)速、第二轉(zhuǎn)速、第三轉(zhuǎn)速三種不同 的轉(zhuǎn)速進(jìn)行工藝；其中，所述第一轉(zhuǎn)速小于所述第二轉(zhuǎn)速，所述第二轉(zhuǎn)速大于所述第三轉(zhuǎn) 速。
[0022] 優(yōu)選地，所述第一轉(zhuǎn)速等于所述第三轉(zhuǎn)速。
[0023] 優(yōu)選地，在步驟SOl中，對(duì)所述硅片采用與所述第一~第三轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的第一~第 三時(shí)間進(jìn)行工藝；其中，所述第一時(shí)間小于所述第二時(shí)間，所述第二時(shí)間大于所述第三時(shí) 間。
[0024] 優(yōu)選地，所述第一時(shí)間等于所述第三時(shí)間。
[0025] 優(yōu)選地，所述第一~第三時(shí)間之和等于步驟SOl中的工藝總時(shí)間。
[0026] 優(yōu)選地，在步驟S02中，對(duì)所述硅片采用第四轉(zhuǎn)速、第五轉(zhuǎn)速二種不同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行 工藝；其中，所述第四轉(zhuǎn)速大于所述第五轉(zhuǎn)速。
[0027] 優(yōu)選地，在步驟S02中，對(duì)所述硅片采用與所述第四、第五轉(zhuǎn)速對(duì)應(yīng)的第四、第五 時(shí)間進(jìn)行工藝；其中，所述第四時(shí)間小于所述第五時(shí)間。
[0028] 優(yōu)選地，所述四、第五時(shí)間之和等于步驟S02中的工藝總時(shí)間。
[0029] 優(yōu)選地，通過(guò)DHF清洗工藝的工藝菜單進(jìn)行硅片轉(zhuǎn)速及對(duì)應(yīng)時(shí)間的設(shè)定。
[0030] 從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明通過(guò)在同一步驟的工藝過(guò)程中，將硅片的轉(zhuǎn)速 通過(guò)工藝菜單調(diào)整為不同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)應(yīng)不同時(shí)間的工藝，在第一步DHF清洗步驟，可使 得DHF均勻地分布在硅片表面，加快新舊藥液的交換，提高腐蝕效率和腐蝕的均勻性，在第 二步去離子水清洗步驟，可先把硅片表面殘留的DHF甩出，并使得去離子水可以快速覆蓋 到硅片表面，從而改善了 DHF清洗工藝后硅片表面的腐蝕均勻性，同時(shí)腐蝕速率可控。
【附圖說(shuō)明】
【具體實(shí)施方式】
[0031] 下面對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。
[0032] 現(xiàn)有采用單片清洗機(jī)進(jìn)行的硅片DHF清洗工藝過(guò)程中，在不同的工藝步驟中，硅 片旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)速是變化的；而在同一步工藝過(guò)程中硅片的旋轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)速是恒定不變的。但是，在一 個(gè)工藝步驟中硅片的轉(zhuǎn)速至關(guān)重要，尤其對(duì)類似DHF這種腐蝕速率高的化學(xué)藥液來(lái)說(shuō)。本 發(fā)明人研宄發(fā)現(xiàn)，在一個(gè)工藝步驟中如果保持硅片恒定的轉(zhuǎn)速，則難以與不同工藝步驟的 特點(diǎn)相結(jié)合，并不利于DHF腐蝕的均勻性，也難以及時(shí)促使舊藥液和反應(yīng)產(chǎn)物離開(kāi)硅片表 面，從而導(dǎo)致了硅片表面顆粒的急劇增加。
[0033] 為了克服現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，本發(fā)明提供了一種改善DHF腐蝕均勻性及控 制腐蝕速率的方法，在同一步驟的工藝過(guò)程中，將硅片的轉(zhuǎn)速通過(guò)工藝菜單調(diào)整為不同的 轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)應(yīng)不同時(shí)間的工藝，從而改善DHF清洗后硅片表面的腐蝕均勻性，同時(shí)腐蝕速 率可控。
[0034] 本發(fā)明的一種改善DHF腐蝕均勻性及控制腐蝕速率的方法，可應(yīng)用于在單片清洗 機(jī)中將硅片放置在工藝腔室旋轉(zhuǎn)的夾持結(jié)構(gòu)上進(jìn)行的DHF清洗工藝，但不限于此。所述DHF 清洗工藝包括以下3個(gè)步驟：
[0035] 步驟SOl :向硅片表面噴射DHF，將硅片表面的自然氧化層腐蝕掉；
[0036] 步驟S02 :用去離子水對(duì)娃片表面進(jìn)行清洗；
[0037] 步驟S03 :用氮?dú)鈱?duì)硅片表面進(jìn)行干燥。
[0038] 本發(fā)明的關(guān)鍵改進(jìn)之處在于，至少在步驟SOl和步驟S02中，分別對(duì)所述硅片采用 至少二種不同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行對(duì)應(yīng)不同時(shí)間的工藝。
[0039] 在本發(fā)明一較佳【具體實(shí)施方式】中，在上述步驟SOl中，對(duì)所述硅片可采用第一轉(zhuǎn) 速、第二轉(zhuǎn)速、第三轉(zhuǎn)速三種不同的轉(zhuǎn)速進(jìn)行工藝；其中，所述第一轉(zhuǎn)速小于所述第二轉(zhuǎn)速， 所述第二轉(zhuǎn)速大于所述第三轉(zhuǎn)速。進(jìn)一步地，可以使得所述第一轉(zhuǎn)速等于所述第三轉(zhuǎn)速。
[0040] 進(jìn)一步地，在步驟SOl中，可對(duì)所述硅片采用與所述第一~第