改善退火硅片体铁的方法技术

本发明专利技术涉及一种改善退火硅片体铁的方法，所属硅片加工技术领域，包括如下操作步骤：第一步：晶棒拉制完成后，沿着一定的晶向进行切片，切片采用砂轮切片或者金刚线切片。第二步：通过磨片机进行加入研磨液进行研磨，磨片将切片的损伤层磨掉。第三步：切片进行倒角，形成圆形、梯形对称或者不对称的倒角轮廓。第四步：切片进行腐蚀，腐蚀方式为酸或碱或者两者结合。第五步；切片边抛和抛光，利用边缘抛光机，使用边抛研磨剂EP4000C,在抛光布的作用下，进行边缘精抛，抛光液PH值在10.5～12之间。第六步；对硅片进行洗净。实现绝佳的去除金属效果，硅片的体金属水平从2E11降低到2E10，并且体金属铁的边缘圈状污染得到改善。的边缘圈状污染得到改善。

【技术实现步骤摘要】
改善退火硅片体铁的方法


[0001]本专利技术涉及硅片加工
，具体涉及一种改善退火硅片体铁的方法。

技术介绍

[0002]随着半导体集成电路尺寸的日益缩小，器件制造的表面缺陷要求越来越严，特别是晶体原生颗粒COP（Crystal originated particle）的存在，严重影响GOI的完整性，造成器件的击穿电压降低或者漏电等缺陷，为消除这些缺陷，现在通常用立式炉或者卧式炉在1100
‑
1200℃高温退火的方式进行解决，高温退火消除了COP等缺陷，并且形成表面洁净区，为器件制造提供了高质量的激活层，但是随之而来的是高温热处理下带来的体金属污染，特别是来自硅片承载部位的舟boat（石英、Si、SiC材质），石英管等反向污染硅片，造成体金属Fe、Cu、 Ni的恶化。体铁恶化会造成硅片内部金属含量过高，通过形成Fe
‑
B对，影响有效载流子的数量，同时作为深能级的复合中心，引起载流子的复合，造成载流子迁移率的降低，造成器件恶化如MOS器件的Vt偏移等。
[0003]传统的Ar退火过程中，对于降低体金属污染，当前常用的手段是在生产数炉或者数十炉后，进行HCl或者DCE进行高温1100
‑
1250℃的干法清洗，或者拆下舟和石英管进行湿法清洗，如HF/HNO3等清洗，或者干法和湿法结合，整个过程时间长，影响生产效率。但在高温下清洗，HCl气体等对舟和石英管有比较强烈的刻蚀效果，随着时间积累，会造成有害元素的渗出，降低部件的使用寿命，且对硅片造成反向污染，清洗效果不佳。湿法清洗则单次药液用量大，耗时长，环境污染比较严重。

技术实现思路

[0004]本专利技术主要解决现有技术中存在的不足，提供了一种改善退火硅片体铁的方法，实现绝佳的去除金属效果，硅片的体金属水平从2E11降低到2E10，并且体金属铁的边缘圈状污染得到改善。
[0005]本专利技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：一种改善退火硅片体铁的方法，包括如下操作步骤：第一步：晶棒拉制完成后，沿着一定的晶向进行切片，切片采用砂轮切片或者金刚线切片。
[0006]第二步：通过磨片机进行加入研磨液进行研磨，磨片将切片的损伤层磨掉。
[0007]第三步：切片进行倒角，形成圆形、梯形对称或者不对称的倒角轮廓。
[0008]第四步：切片进行腐蚀，腐蚀方式为酸或碱或者两者结合。
[0009]第五步；切片边抛和抛光，利用边缘抛光机，使用边抛研磨剂EP4000C,在抛光布的作用下，进行边缘精抛，抛光液PH值在10.5～12之间。
[0010]第六步；对硅片进行洗净。
[0011]第七步；清洗干净的硅片，进入Ar炉管进行退火。
[0012]作为优选，酸腐蚀采用HF/HNO3/CH3COOH等混合酸液进行腐蚀，腐蚀掉磨片造成的
损伤层，同时形成一定的背面形状，腐蚀时间20S～5min。
[0013]作为优选，碱腐蚀的碱液为NAOH或者KOH溶液或者TMAH有机碱液，在45～90℃下进行腐蚀。
[0014]作为优选，抛光机经过粗
‑
中
‑
精抛，在粗抛抛光液NP6504和抛光布suba600～suba800的作用下，进行抛光，得到平坦度高，外观完好的抛光硅片。
[0015]作为优选，硅片洗净时，利用SC1
‑
SC2
‑
O3
‑
HF的清洗工艺或者单片洗净机O3+HF的重复洗净工艺，得到洁净的表面，使表面金属达到5E8atoms/cm2的水平。
[0016]作为优选，硅片进入Ar炉管后，通入氩气，氩气流量为10～40slm，硅舟上升速率不大于150mm/min，其中进炉温度为700℃，升温速率以不大于5℃/min的速率升温到1000℃， 1000℃～1200℃，纯氩气，以1～3℃/min的速率升温，在1200C下保温1～4小时，然后进行降温，降温速率以不大于5℃/min的速率下降到700℃，然后硅舟的下降速率为50～150mm/min进行出炉，出炉后水冷25min以上，然后用机械手卸载硅片，完成退火。
[0017]作为优选，在700℃～1000℃加入少量的HCl气体，其中HCl的气体流量为氩气的0.1～2%。
[0018]本专利技术能够达到如下效果：本专利技术提供了一种改善退火硅片体铁的方法，与现有技术相比较，实现绝佳的去除金属效果，硅片的体金属水平从2E11降低到2E10，并且体金属铁的边缘圈状污染得到改善。
具体实施方式
[0019]下面通过实施例，对专利技术的技术方案作进一步具体的说明。
[0020]实施例：一种改善退火硅片体铁的方法，包括如下操作步骤：第一步：晶棒拉制完成后，沿着一定的晶向进行切片，切片采用砂轮切片或者金刚线切片。
[0021]第二步：通过磨片机进行加入研磨液进行研磨，磨片将切片的损伤层磨掉。
[0022]第三步：切片进行倒角，倒角工序利用800 1200 3000等目数的砥石，形成圆形、梯形对称或者不对称的倒角轮廓。
[0023]磨片和倒角两个工序可以互换顺序。
[0024]第四步：切片进行腐蚀，腐蚀方式为酸或碱或者两者结合。酸腐蚀采用HF/HNO3/CH3COOH等混合酸液进行腐蚀，腐蚀掉磨片造成的损伤层，同时形成一定的背面形状，腐蚀时间20S～5min。碱腐蚀的碱液为NAOH或者KOH溶液或者TMAH有机碱液，在45～90℃下进行腐蚀。
[0025]第五步；切片边抛和抛光，利用边缘抛光机，使用边抛研磨剂EP4000C,在抛光布的作用下，进行边缘精抛，抛光液PH值在10.5～12之间。
[0026]抛光机经过粗
‑
中
‑
精抛，在粗抛抛光液NP6504和抛光布suba600～suba800的作用下，进行抛光，得到平坦度高，外观完好的抛光硅片。
[0027]第六步；对硅片进行洗净，硅片洗净时，利用SC1
‑
SC2
‑
O3
‑
HF的清洗工艺或者单片洗净机O3+HF的重复洗净工艺，得到洁净的表面，使表面金属达到5E8atoms/cm2的水平。
[0028]第七步；清洗干净的硅片，进入Ar炉管进行退火。硅片进入Ar炉管后，通入氩气，氩
气流量为10～40slm，硅舟上升速率不大于150mm/min，其中进炉温度为700℃，升温速率以不大于5℃/min的速率升温到1000℃，在700℃～1000℃加入少量的HCl气体，其中HCl的气体流量为氩气的0.1～2%， 1000℃～1200℃，纯氩气，以1～3℃/min的速率升温，在1200C下保温1～4小时，然后进行降温，降温速率以不大于5℃/min的速率下降到700℃，然后硅舟的下降速率为50～150mm/min进行出炉，出炉后水冷25min以上，然后用机械手卸载硅片，完成退火。
[0029]综上所述，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改善退火硅片体铁的方法，其特征在于包括如下操作步骤：第一步：晶棒拉制完成后，沿着一定的晶向进行切片，切片采用砂轮切片或者金刚线切片；第二步：通过磨片机进行加入研磨液进行研磨，磨片将切片的损伤层磨掉；第三步：切片进行倒角，形成圆形、梯形对称或者不对称的倒角轮廓；第四步：切片进行腐蚀，腐蚀方式为酸或碱或者两者结合；第五步；切片边抛和抛光，利用边缘抛光机，使用边抛研磨剂EP4000C,在抛光布的作用下，进行边缘精抛，抛光液PH值在10.5～12之间；第六步；对硅片进行洗净；第七步；清洗干净的硅片，进入Ar炉管进行退火。2.根据权利要求1所述的改善退火硅片体铁的方法，其特征在于：酸腐蚀采用HF/HNO3/CH3COOH等混合酸液进行腐蚀，腐蚀掉磨片造成的损伤层，同时形成一定的背面形状，腐蚀时间20S～5min。3.根据权利要求1或2所述的改善退火硅片体铁的方法，其特征在于：碱腐蚀的碱液为NAOH或者KOH溶液或者TMAH有机碱液，在45～90℃下进行腐蚀。4.根据权利要求1所述的改善退火硅片体铁的方法，其特征在于：抛光机经过粗
‑
中
‑
精抛，在粗抛抛光液NP6504和抛光布s...

【专利技术属性】
技术研发人员：张友海，李媛，高洪涛，
申请(专利权)人：杭州中欣晶圆半导体股份有限公司，
类型：发明
国别省市：