硅片清洗液及其清洗方法.pdf

本发明公开了一种硅片清洗液，主要由乙醇和氢氟酸经混合配成，所述乙醇与氢氟酸的体积比为35～45∶1，所述乙醇的质量百分比浓度为18％～100％，所述氢氟酸由氟化氢和去离子水配成，其质量百分比浓度为48％～50％。本发明还公开了一种清洗硅片的方法，包括步骤：用去离子水清洗硅片；采用上述硅片清洗液清洗硅片。本发明的硅片清洗液及其清洗方法，能有效去除有机物沾污，提高氢氟酸清洗液的背面清洗效果。

1.  一种硅片清洗液，其特征在于，主要由乙醇和氢氟酸经混合配成，所述乙醇与氢氟酸的体积比为35～45:1，所述乙醇的质量百分比浓度为18％～100％，所述氢氟酸由氟化氢和去离子水配成，其质量百分比浓度为48％～50％。

2.  根据权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述乙醇与氢氟酸的体积比为40:1。

3.  根据权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述乙醇的质量百分比浓度为85％～100％。

4.  根据权利要求1所述的清洗液，其特征在于，所述氢氟酸的质量百分比浓度为49％。

5.  一种清洗硅片的方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)用去离子水清洗硅片；
(2)采用权利要求1所述的硅片清洗液清洗硅片。

6.  根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)清洗硅片时的温度为21℃～23℃。

7.  根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述步骤(2)清洗硅片的时间为30秒～60秒。

硅片清洗液及其清洗方法
【技术领域】
本发明涉及半导体制造工艺中的清洗液，尤其涉及一种硅片清洗液及其清洗方法。
【背景技术】
目前，在半导体制造工艺中，磨片后背面金属化之前通常采用去离子水：氢氟酸(H₂O:HF)的清洗液对硅片进行清洗，以去除硅片表面的自然氧化层，因为硅片表面无自然氧化层，是生长高纯外延薄膜和MOS电路栅极超薄氧化物的关键。经氢氟酸浸泡之后，硅片表面完全被氢原子终止，在空气中具有很高的稳定性，避免了再氧化。然而，磨片后的硅片上会存有少许有机物沾污，而现有H₂O:HF清洗液不能有效去除有机物沾污，不仅导致金属化后金属层粘和不好，而且会降低栅氧化层材料的致密性。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题是提供一种硅片清洗液，能有效去除有机物沾污，提高氢氟酸清洗液的背面清洗效果。为此，本发明还提供一种清洗硅片的方法。
为了解决上述技术问题，本发明的硅片清洗液，主要由乙醇和氢氟酸经混合配成，所述乙醇与氢氟酸的体积比为35～45:1，所述乙醇的质量百分比浓度为18％～100％，所述氢氟酸由氟化氢和去离子水配成，其质量百分比浓度为48％～50％。
所述乙醇与氢氟酸的体积比优选为40:1。
所述乙醇的质量百分比浓度优选为85％～100％。
所述氢氟酸的质量百分比浓度优选为49％。
本发明清洗硅片的方法，包括如下步骤：
(1)用去离子水清洗硅片；
(2)采用上述硅片清洗液清洗硅片。
所述步骤(2)中，采用乙醇和氢氟酸的混合液清洗硅片时的温度为21℃～23℃，清洗时间为30秒～60秒。
所述乙醇和氢氟酸的混合液清洗的沾污包括自然氧化层、有机物沾污，该有机物沾污的来源包括细菌、润滑剂、蒸汽、清洁剂、溶剂和潮气。
本发明的硅片清洗液及其清洗方法，由于采用的清洗液包含乙醇，能有效清除硅片上的有机物沾污，且不影响氢氟酸清洗自然氧化层的效果，显著提高了氢氟酸清洗硅片的效果。
【附图说明】
图1是采用现有硅片清洗液清洗的硅片在金属化后的效果示意图；
图2是采用本发明硅片清洗液清洗的硅片在金属化后的效果示意图。
【具体实施方式】
下面结合实施例对本发明作进一步详细的说明。
本发明的硅片清洗液，主要由乙醇和氢氟酸按35～45:1的体积比混合而成，所述乙醇的质量百分比浓度为18％～100％，优选为85％～100％，更优选为无水乙醇，所述氢氟酸的质量百分比浓度为48％～50％，优选为49％。本发明硅片清洗液的乙醇和氢氟酸的体积比为35～45:1，如果氢氟酸太多，超过这个比例，将会使硅片正面的金属也被腐蚀掉，如果氢氟酸太少，乙醇过多，会导致硅片背面的SiO₂层不能被有效地腐蚀掉，经过多次实验和实际应用证实，本发明乙醇和氢氟酸的体积比优选为40:1。
本发明清洗硅片的方法，包括如下步骤：
(1)用去离子水清洗硅片；
(2)采用上述硅片清洗液清洗硅片。
所述步骤(2)中，采用乙醇和氢氟酸的混合液清洗硅片时的温度为21℃～23℃，清洗时间为30秒～60秒。
实施例1
在硅片磨片后，用去离子水(纯水)冲洗硅片，再在21℃下，采用体积比为35:1的乙醇与氢氟酸的混合液冲洗硅片30秒，其中所述乙醇的浓度为100％，所述氢氟酸的浓度为48％，接着将硅片进行风干处理后，进一步进行背面金属化工艺。
实施例2
在硅片磨片后，用去离子水(纯水)冲洗硅片，再在22℃下，采用体积比为40:1的乙醇与氢氟酸的混合液冲洗硅片40秒，其中所述乙醇的浓度为49％，所述氢氟酸的浓度为49％，接着将硅片进行风干处理后，进一步进行背面金属化工艺。
实施例3
在硅片磨片后，用去离子水(纯水)冲洗硅片，再在23℃下，采用体积比为45:1的乙醇与氢氟酸的混合液冲洗硅片60秒，其中所述乙醇的浓度为18％，所述氢氟酸的浓度为50％，接着将硅片进行风干处理后，进一步进行背面金属化工艺。
实施例4
在硅片磨片后，用去离子水(纯水)冲洗硅片，再在22℃下，采用体积比为38:1的乙醇与氢氟酸的混合液冲洗硅片50秒，其中所述乙醇的浓度为85％，所述氢氟酸的浓度为50％，接着将硅片进行风干处理后，进一步进行背面金属化工艺。
经上述实施例的方法清洗的硅片参数稳定性明显增加。在其背面金属化后，通过金合金后观察其背面态，发现金属层的粘合性比原先的明显好(见图1、2)，图1为采用现有清洗液清洗的硅片在背面金属化后的照片，图2为采用本发明清洗液清洗的硅片在背面金属化后的照片。由图1、2可知，采用本发明清洗液清洗的硅片，在金属化后金属层粘合性更好，且金属层更加致密均匀。
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。