本发明涉及硅片加工,具体涉及一种防止时间依赖性雾产生的方法。
背景技术:
1、随着半导体技术的飞速发展,集成电路对于硅片的品质要求也随之水涨船高,在平坦度、颗粒、金属水平上的要求也出现了前所未有的高规格要求。对于硅片而言,作为洁净度的参考标准,颗粒水平尤为重要。在晶圆厂的后段工序,最终清洗→颗粒检测→出货包装,到客户端这一系列环节,都要求硅片保持良好的颗粒水平。
2、硅片存在时间依赖性雾(time dependent haze)的问题,即硅片清洗后,表面颗粒密度非常低(>0.17μm的颗粒数约为0.1个/cm²),但如果在洁净环境下,存放在用于硅片出货的fosb(front open shipping box)片盒内,经过长时间的存储,或经过长途运输过程,硅片表面会形成高密度的表面颗粒。
3、通常,如果局部出现一定形状如条形状或片块状的雾,或者是硅片表面的点特别多,一般是时间依赖性雾出现的前兆。用原子力显微镜观察发现,缺陷一般是5-25nm高,500nm宽,通常用热水或加热到200℃可以去除,且个别缺陷暴露于x射线光束下时会很快消失,因此不太容易用xps检测到。
4、目前解决这类问题最常用的方法是对表面进行sc1湿法清洗,其他处理方法还有:在空气中用热垫板进行退火处理和在空气中利用紫外光进行辐射等。通常认为形成时间依赖性雾的主要原因是:存储过程中有机物和离子在硅片表面积累,假设硅片被存储在没有灰尘的洁净环境内,污染主要是有机物、酸根离子和碱根离子。
5、但是发现存储在相同环境中的硅片,有些发生时间依赖性雾而有些表面依然光亮。对于tdh形成的原因有多种解释,其中一种解释是:硅片或fosb片盒在清洗后,由于未完全干燥充分,h(原子或分子)扩散进入硅片,和掺杂原子形成一种联合体,在硅片存储过程中,h释放,即和掺杂原子形成的聚合体分解,释放的h又和气氛或环境中的o或湿气反应,成了成核中心,这初步的小颗粒充当了进一步雾生长的成核场所,雾主要包含了含水硅酸盐,当加热时脱水和分解。对于掺杂均匀的硅片,在同一清洗条件下清洗的fosb片盒存储的每一批次的硅片表面形成雾的概率相等,但实际中发现时间依赖性雾总是从硅片的局部开始。
6、fosb片盒清洗后的干燥过程中,可能会由于干燥不充分,造成片盒内壁表面有一层很薄的水膜,因为fosb片盒在清洗前表面每个部位的沾污状态不尽相同,导致fosb表面有局部没有清洗干净或未完全干燥的位置,导致了湿气残留,形成小水滴。硅片在存储过程中,fosb上的水分挥发后,就形成了小颗粒,这些小颗粒最终沉积在硅片表面,形成了时间依赖性雾,即tdh。
技术实现思路
1、本发明主要解决现有技术中存在的不足,提供了一种防止时间依赖性雾产生的方法,其具有操作便捷和运行稳定性好的特点。通过达到了更好的干燥效果,提升了硅片颗粒水平,即生产过程后的颗粒污染性降低,从而达到了保证硅片品质的效果。
2、本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:
3、一种防止时间依赖性雾产生的方法,包括如下操作步骤:
4、第一步:对fosb片盒进行清洗并且甩干,接着fosb片盒正向旋转,转速155rpm,旋转135秒,同时进行氮气吹扫,氮气流量为80lpm,然后fosb片盒进行红外干燥,再次红外加热。
5、第二步: fosb片盒逆向旋转甩干,转速155rpm,旋转135秒,同时吹扫氮气,氮气流量为80lpm,接着红外干燥,fosb片盒逆向旋转,转速10rpm,旋转时间55秒,同时吹扫氮气,氮气流量为80lpm。
6、第三步:对fosb片盒进行干燥,先进行第一次低速泵抽真空,接着进行第一次高速泵抽真空同时进行氮气清除,然后进行第一次排气。
7、第四步:反复进行8次高速泵抽真空同时进行氮气清除,然后反复进行7次排气。
8、第五步:得到干燥后的fosb片盒。
9、作为优选,fosb片盒清洗时,先进行正向旋转,纯水30秒,水流量37lpm;接着逆向旋转,纯水喷淋30秒,水流量37lpm;然后fosb片盒逆向旋转甩干,转速300rpm,旋转时间10秒;fosb片盒在一次逆向旋转,纯水喷淋60秒,水流量50lpm;接着fosb片盒正向旋转,纯水喷淋60秒,水流量50lpm;最后fosb片盒正向旋转甩干,转速900rpm,旋转10秒。
10、作为优选,红外干燥时fosb片盒正向旋转,初始角度94°,先顺时针旋转87°,再逆时针旋转101°,旋转时间5秒,红外加热温度70℃,同时吹扫氮气,氮气流量为80lpm。
11、作为优选,再次红外加热时fosb片盒正向旋转,初始角度274°,先顺时针旋转267°,再逆时针旋转281°,旋转时间5秒,红外加热温度70℃,同时吹扫氮气,氮气流量为80lpm。
12、作为优选,第一次低速泵抽真空时间为10s,第一次高速泵抽真空时间为50s,第一次排气时间为40s。
13、作为优选,第二次至第九次的高速泵抽真空时间为50s,第二次至第8次的排气时间为30s。
14、作为优选, fosb片盒通过在真空压力为1000kpa时,温度降到0℃前水滴就被气化,通过加入氮气延长温度降至0℃的时间,使得低压凝结成水滴得到充分的气化,达到了强化干燥的效果。
15、本发明能够达到如下效果:
16、本发明提供了一种防止时间依赖性雾产生的方法,与现有技术相比较,具有操作便捷和运行稳定性好的特点。通过达到了更好的干燥效果,提升了硅片颗粒水平,即生产过程后的颗粒污染性降低,从而达到了保证硅片品质的效果。
1.一种防止时间依赖性雾产生的方法,其特征在于包括如下操作步骤:
2.根据权利要求1所述的防止时间依赖性雾产生的方法,其特征在于:fosb片盒清洗时,先进行正向旋转,纯水30秒,水流量37lpm;接着逆向旋转,纯水喷淋30秒,水流量37lpm;然后fosb片盒逆向旋转甩干,转速300rpm,旋转时间10秒;fosb片盒在一次逆向旋转,纯水喷淋60秒,水流量50lpm;接着fosb片盒正向旋转,纯水喷淋60秒,水流量50lpm;最后fosb片盒正向旋转甩干,转速900rpm,旋转10秒。
3.根据权利要求1所述的防止时间依赖性雾产生的方法,其特征在于:红外干燥时fosb片盒正向旋转,初始角度94°,先顺时针旋转87°,再逆时针旋转101°,旋转时间5秒,红外加热温度70℃,同时吹扫氮气,氮气流量为80lpm。
4.根据权利要求3所述的防止时间依赖性雾产生的方法,其特征在于:再次红外加热时fosb片盒正向旋转,初始角度274°,先顺时针旋转267°,再逆时针旋转281°,旋转时间5秒,红外加热温度70℃,同时吹扫氮气,氮气流量为80lpm。
5.根据权利要求1所述的防止时间依赖性雾产生的方法,其特征在于:第一次低速泵抽真空时间为10s,第一次高速泵抽真空时间为50s,第一次排气时间为40s。
6.根据权利要求1所述的防止时间依赖性雾产生的方法,其特征在于:第二次至第九次的高速泵抽真空时间为50s,第二次至第8次的排气时间为30s。
7.根据权利要求1所述的防止时间依赖性雾产生的方法,其特征在于:fosb片盒通过在真空压力为1000kpa时,温度降到0℃前水滴就被气化,通过加入氮气延长温度降至0℃的时间,使得低压凝结成水滴得到充分的气化,达到了强化干燥的效果。