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概括
研究了一种在氢氟酸和臭氧清洗过程中能有效去除硅片表面细小颗粒的清洗方法。当氢氟酸的浓度为0.3体积％或更高时，细颗粒被去除。增加 在臭氧和氢氟酸洗涤步骤之后，证实通过用额外的痕量（0.01体积%）稀氨水洗涤去除了超过99%的细颗粒。这似乎是由于氨水对晶片表面的精细蚀刻作用和防止碱区再吸附作用的同时作用。另一方面，氢氟酸-臭氧-稀氨水清洗与传统的SC-1清洗相比，显示出改善表面微观粗糙度的趋势。氢氟酸-臭氧-稀释氨水清洗是一种即使在室温下也能有效去除细小颗粒的清洗方法，有望替代现有的使用高温工艺和过量化学液体的湿式清洗。
介绍
硅晶片表面在晶片制造过程或用于器件集成的半导体过程中被各种污染物污染。这些污染物是降低半导体器件生产良率的原因。因此，在制造裸硅晶片时，在使用化学机械抛光（CMP）的镜面抛光工艺之后，以及在制造半导体器件时会产生大量污染物的单元半导体工艺之后，进行清洗工艺。污染物应控制在适当的水平。近来，由于硅晶片的大直径和设计规则的减少，清洗工艺的数量增加，因此清洗工艺中使用的化学物质的量也在不断增加。
微粒的 zeta 电位会根据溶液中的 pH 值而变化。 大多数微粒在碱性区域具有(-)电位，因此与晶片表面的静电排斥作用抑制了粘附，因此，由于静电引力，微粒很容易粘附在晶片表面。因此，在使用氢氟酸的清洁步骤之后，使晶片表面亲水的过程和去除重新吸附的细粒的过程是绝对必要的。本研究使用臭氧水对氢氟酸清洗后的晶圆表面进行亲水化处理，去除重新吸附的细小颗粒并防止其他细颗粒的重新吸附，使用少量氨水进行清洗步骤为了去除细小颗粒，进行了提高效率的研究。
结果和考虑
氢氟酸清洗后，硅片呈疏水性，氧化膜几乎被腐蚀。 由于成为表面，在后续工序中容易附着微粒，附着的微粒难以去除。因此，需要在晶片表面形成氧化膜以稳定表面。本实验中，在氢氟酸（1vol%）清洗后，进行臭氧水清洗步骤，在晶片表面形成氧化膜。无花果。图1显示了在氢氟酸清洗后的臭氧水清洗步骤中根据超声波的有无去除细颗粒的效率。洗涤顺序按照臭氧水洗涤步骤、稀氢氟酸洗涤步骤、臭氧水洗涤步骤和干燥步骤的顺序进行。在臭氧水洗步骤中应用超声波，将细颗粒去除效率提高20%以上。使用臭氧水不使用超声波清洗时，去除细颗粒的效率为 78.7%（2127 个颗粒；> 0.12 µm），使用超声波清洗时去除细颗粒的效率为 98%（200 个颗粒；> 0.12 µm。），清洗效率为显着增加。
使用清洗方法的硅晶片表面的微观粗糙度和 AFM 图像
结论
在臭氧和氢氟酸清洗过程中有效去除硅片上的细小颗粒 研究了可以去除的方法。研究结果表明，首先，在用氢氟酸洗涤后使用臭氧的洗涤步骤中，对臭氧水施加超声波，可以提高去除细小颗粒的效率。在臭氧和氢氟酸清洗后加入，进一步提高清洗效率，提高细颗粒去除效率，晶片表面粗糙度也不同于臭氧和氢氟酸清洗。
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