一種外延片的清洗和封裝方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種外延片的清洗和封裝方法，屬于硅片加工技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 目前用于集成電路制造的主要是外延片，與傳統(tǒng)的拋光片相比，外延片具有表面 缺陷少、氧含量低、晶格完整性好等優(yōu)點(diǎn)。外延片是將拋光片經(jīng)過(guò)外延和清洗兩個(gè)工藝步驟 制備得到的。外延工藝采用三氯氫硅（TCS)作為反應(yīng)氣，4作為載氣，外延溫度為1080°C， 時(shí)間為45s，外延層厚度為2iim。清洗工藝作為整個(gè)加工工藝中的最后一步，其效果的好壞 直接決定著外延片的質(zhì)量。
[0003]目前在拋光片的清洗過(guò)程中廣泛采用的是RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗法及改進(jìn)的RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗 法。RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗法是1965年由Kern和Puotinen等人在N.J.Princeton的RCA實(shí)驗(yàn)室首 創(chuàng)的，并由此而得名。RCA是一種典型的、至今仍為最普遍使用的濕式化學(xué)清洗法，該清洗法 主要包括以下幾種清洗液。
[0004] (l)SPM :H2S04 / H202, 120?150°C。SPM具有很高的氧化能力，可將金屬氧化后溶 于清洗液中，并能把有機(jī)物氧化生成〇)2和1120。用SPM清洗硅片可去除硅片表面的重有機(jī) 沾污和部分金屬，但是當(dāng)有機(jī)物沾污特別嚴(yán)重時(shí)會(huì)使有機(jī)物碳化而難以去除。
[0005] (2)0冊(cè)：冊(cè)，20?251：。0冊(cè)可以去除硅片表面的自然氧化膜，因此，附著在自然 氧化膜上的金屬將被溶解到清洗液中，同時(shí)DHF抑制了氧化膜的形成。因此可以很容易地 去除硅片表面的八1、？6、211、附等金屬，0冊(cè)也可以去除附著在自然氧化膜上的金屬氫氧化 物。用DHF清洗時(shí)，在自然氧化膜被腐蝕掉時(shí)，硅片表面的硅幾乎不被腐蝕。
[0006] (3)APM(SC-1) :NH40H/H202 /H20,30 ?80°C。由于H202 的作用，硅片表面有一 層自然氧化膜（Si02)，呈親水性，硅片表面和粒子之間可被清洗液浸透。由于硅片表面的自 然氧化層與硅片表面的Si被NH40H腐蝕，因此附著在硅片表面的顆粒便落入清洗液中，從 而達(dá)到去除粒子的目的。在NH40H腐蝕硅片表面的同時(shí)，H202又在氧化硅片表面形成新的氧 化膜。
[0007] (4)HPM(SC-2) :HC1 /H202 /H20,65?85°C。用于去除硅片表面的鈉、鐵、鎂等金 屬沾污。
[0008] 拋光片經(jīng)過(guò)外延過(guò)程之后，表面由親水性變?yōu)榱耸杷?，容易吸附顆粒，此時(shí)如 果不經(jīng)過(guò)清洗而直接封裝，外延片表面容易產(chǎn)生"霧"缺陷。因此，外延之后清洗的主要目的 是將外延片表面由疏水性變?yōu)橛H水性，同時(shí)不引入新的顆粒沾污和表面微粗糙度的增加。 隨著柵氧化層的不斷減薄，表面微粗糙度會(huì)導(dǎo)致氧化層厚度不均勻，從而影響柵氧化層的 完整性。
[0009] 外延片清洗完后要裝盒封裝，一般的做法是將包裝袋先充氮?dú)庠俪檎婵辗庋b，但 是在實(shí)際生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)，這種包裝方法有時(shí)會(huì)由于氮?dú)鉂穸却蠖雇庋悠砻骈L(zhǎng)"霧"。因此 對(duì)現(xiàn)有的包裝方法進(jìn)行改進(jìn)顯得很有必要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010] 本發(fā)明的目的在于提供一種外延片的清洗和封裝方法。
[0011] 為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0012] 一種外延片的清洗和封裝方法，該方法包括清洗和封裝過(guò)程，其中清洗過(guò)程包括 以下步驟：
[0013] (1)兆聲清洗：采用APM清洗液，清洗時(shí)間為600?1200s，清洗溫度為60°C，清洗 時(shí)增加兆聲來(lái)提高清洗效率，兆聲頻率為870kHz;
[0014] ⑵快排和噴淋：使用冷水對(duì)外延片表面進(jìn)行快排循環(huán)處理3次，冷水溫度為 25°C;使用熱水對(duì)外延片表面進(jìn)行噴淋，噴淋時(shí)間為300s，熱水溫度為60°C;
[0015] (3)干燥：采用異丙醇干燥的方法，用熱氮?dú)庾鳛檩d氣，氮?dú)饬魉贋?2m/S，溫度 為60°C，時(shí)間為630s;
[0016] 封裝過(guò)程為：將清洗后的外延片測(cè)試后裝入晶圓運(yùn)輸盒（F0SB)中，先用內(nèi)封裝袋 進(jìn)行封裝，封裝時(shí)先充氮?dú)?，再抽真空以充分去除袋?nèi)的空氣；封裝好后將干燥劑用透明膠 帶固定在內(nèi)包裝袋上，然后用外包裝袋封裝，方法同內(nèi)包裝袋，全部完成后即可裝箱存儲(chǔ)。
[0017] 在外延片的清洗過(guò)程中，為了保證清洗后顆粒和微粗糙度滿足要求，必須用低濃 度的APM清洗液，其中氨水、雙氧水和去離子水的體積比優(yōu)選為：1 :1 :(100?200)。H202能 將外延片的表面氧化，使其變?yōu)橛H水性，同時(shí)NH40H能去除附著在其上的顆粒，但是由于兩 者的濃度都很低，因此不會(huì)導(dǎo)致表面微粗糙度的增加。
[0018]IPA干燥是利用IPA(異丙醇）的低表面張力和易揮發(fā)的特性，取代硅片表面的具 有較高表面張力的水分，然后用熱N2吹干，達(dá)到徹底干燥硅片水膜的目的。
[0019] 封裝過(guò)程中內(nèi)包裝袋上的干燥劑能將包裝袋中的水汽去除，降低其對(duì)硅片的影 響，進(jìn)而抑制了 "霧"缺陷的產(chǎn)生。
[0020] 本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
[0021] 通過(guò)本發(fā)明可得到理想的外延片表面狀態(tài)，清洗后的外延片表面金屬沾污 〈lElOatom/cm2,表面顆粒沾污增加數(shù)〈0個(gè)/片，表面微粗糙度增加值〈Oppm;同時(shí)保證外 延片經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)表面不會(huì)產(chǎn)生"霧"缺陷。
【具體實(shí)施方式】
[0022] 以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明。
[0023] 實(shí)施例1
[0024] 取同一批次的300mm拋光片20片進(jìn)行相同的外延工藝，生長(zhǎng)2iim厚的外延層，測(cè) 試顆粒和Haze值并作記錄，然后將這些外延片分為兩組（每組10片）進(jìn)行清洗，采用的清 洗工藝如下：
[0025] 第一組采用清洗拋光片的RCA標(biāo)準(zhǔn)清洗法：
[0026]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種外延片的清洗和封裝方法，該方法包括清洗和封裝過(guò)程，其特征在于，清洗過(guò)程 包括W下步驟： (1) 兆聲清洗；采用APM清洗液，清洗時(shí)間為600?1200s，清洗溫度為60。兆聲頻率 為870曲Z ; (2) 快排和噴淋；使用冷水對(duì)外延片表面進(jìn)行快排循環(huán)處理3次，冷水溫度為25C ;使 用熱水對(duì)外延片表面進(jìn)行噴淋，噴淋時(shí)間為300s，熱水溫度為6(TC ; (3) 干燥；采用異丙醇干燥的方法，用熱氮?dú)庾鳛檩d氣，氮?dú)饬魉贋?2m / S，溫度為 60°C，時(shí)間為 630s ; 封裝過(guò)程為；將清洗后的外延片測(cè)試后裝入晶圓運(yùn)輸盒中，先用內(nèi)封裝袋進(jìn)行封裝，封 裝時(shí)先充氮?dú)?，再抽真空W充分去除袋內(nèi)的空氣；封裝好后將干燥劑用透明膠帶固定在內(nèi) 包裝袋上，然后用外包裝袋封裝，方法同內(nèi)包裝袋，全部完成后即可裝箱存儲(chǔ)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的外延片的清洗和封裝方法，所述的APM清洗液中氨水、雙氧水 和去離子水的體積比為1 ;1 ; (100?200)。
【專利摘要】一種外延片的清洗和封裝方法，清洗過(guò)程包括以下步驟：(1)兆聲清洗：采用APM清洗液，清洗時(shí)間為600～1200s，清洗溫度為60℃，兆聲頻率為870kHz；(2)快排和噴淋：使用冷水對(duì)外延片表面進(jìn)行快排循環(huán)處理3次，冷水溫度為25℃；使用熱水對(duì)外延片表面進(jìn)行噴淋，噴淋時(shí)間為300s，熱水溫度為60℃；(3)干燥：采用異丙醇干燥的方法，用熱氮?dú)庾鳛檩d氣，氮?dú)饬魉贋?2m/s，溫度為60℃，時(shí)間為630s；封裝過(guò)程為：清洗后的外延片先用內(nèi)封裝袋進(jìn)行封裝，封裝時(shí)先充氮?dú)?，再抽真空以充分去除袋?nèi)的空氣；封裝好后將干燥劑用透明膠帶固定在內(nèi)包裝袋上，然后用外包裝袋封裝，方法同內(nèi)包裝袋。通過(guò)本發(fā)明可得到理想的外延片表面狀態(tài)，外延片長(zhǎng)時(shí)間存儲(chǔ)表面不會(huì)產(chǎn)生“霧”缺陷。
【IPC分類】H01L21-02
【公開號(hào)】CN104576308
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201310470781
【發(fā)明人】李宗峰, 馮泉林, 趙而敬, 盛方毓, 閆志瑞, 李青保, 王磊, 庫(kù)黎明
【申請(qǐng)人】有研新材料股份有限公司
【公開日】2015年4月29日
【申請(qǐng)日】2013年10月10日