一種改善dhf腐蝕均勻性及控制腐蝕速率的方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及半導體清洗技術領域，更具體地，涉及一種在濕法清洗時改善DHF腐 蝕均勻性及控制腐蝕速率的方法。
【背景技術】
[0002] 目前的單片清洗機都是利用其工藝腔室的夾持結構（chuck)來帶動硅片高速旋 轉，再利用噴淋臂噴射藥液至旋轉的硅片表面，以此來達到清洗硅片的目的。
[0003] 單片清洗機在做類似于DHF(氫氟酸稀釋液）清洗硅片工藝時，由于DHF把硅片表 面的自然氧化層完全腐蝕掉后，硅片表面會由親水變成疏水，尤其是在DHF腐蝕均勻性不 一致的情況下，此時硅片表面的顆粒等缺陷會急劇增加，達不到預期的清洗效果。
[0004] 造成上述腐蝕不均勻現象的主要原因可包括：DHF不能均勻地分布在硅片表面； 舊藥液和反應產物不能及時離開硅片表面；DHF工藝后，硅片表面由親水變成疏水后易吸 附顆粒，在此情況下，如果DI water (去離子水）不能迅速地完全覆蓋娃片表面，快速地把 硅片表面的殘留藥液和反應產物沖掉，將會導致硅片表面顆粒的急劇增加。
[0005] 現有的單片清洗機工藝過程中有很多工藝步驟，簡單來說，DHF工藝的步驟大致分 為：
[0006] 第1步：DHF清洗；
[0007] 第 2 步：DI water 清洗；
[0008] 第3步：氮氣干燥。
[0009] 請參閱表1，表1為現有DHF工藝的一示例性工藝菜單。如表1所示，工藝步驟 (Step number)有3步，各步驟工藝噴嘴分配（Dispense nozzle)分別為DHF、DI water、 N2dry，工藝時間分配（Dispense time)分別為20、40、15秒；可以看到，在不同的工藝步驟 中，帶動娃片旋轉的夾持結構轉速（Chuck speed)是變化的，而在同一步工藝過程中娃片 的旋轉轉速是恒定不變的。例如，在第二步的DI water工藝過程中，硅片的旋轉轉速會維 持一個固定的轉速600rpm不變，直到第三步N2dry (氮氣干燥）時，娃片的轉速才會變化至 1500rpm〇
[0010] 表1 :現有DHF工藝的工藝菜單（參數數值僅供參考）
[0012] 但是，在一個工藝步驟中硅片的轉速至關重要，尤其對類似DHF這種腐蝕速率高 的化學藥液來說。本發明人研宄發現，在一個工藝步驟中如果保持硅片恒定的轉速，則難以 與不同工藝步驟的特點相結合，并不利于DHF腐蝕的均勻性，也難以及時促使舊藥液和反 應產物離開硅片表面，從而導致了硅片表面顆粒的急劇增加。
[0013] 因此，如何合理控制夾持結構的旋轉，以將硅片表面的殘留藥液和反應產物快速、 充分地去除干凈，成為當前一個亟待解決的重要課題。

【發明內容】

[0014] 本發明的目的在于克服現有技術存在的上述缺陷，提供一種改善DHF腐蝕均勻性 及控制腐蝕速率的方法，在同一步驟的工藝過程中，將硅片的轉速通過工藝菜單調整為不 同的轉速進行對應不同時間的工藝，從而改善DHF清洗后硅片表面的腐蝕均勻性，同時腐 蝕速率可控。
[0015] 為實現上述目的，本發明的技術方案如下：
[0016] -種改善DHF腐蝕均勻性及控制腐蝕速率的方法，應用于在單片清洗機中將硅片 放置在工藝腔室旋轉的夾持結構上進行DHF清洗工藝，其特征在于，所述DHF清洗工藝包 括：
[0017] 步驟SOl :向硅片表面噴射DHF，將硅片表面的自然氧化層腐蝕掉；
[0018] 步驟S02 :用去尚子水對娃片表面進彳丁清洗；
[0019] 步驟S03 :用氮氣對硅片表面進行干燥；
[0020] 其中，至少在步驟SOl和步驟S02中，分別對所述硅片采用至少二種不同的轉速進 行對應不同時間的工藝。
[0021] 優選地，在步驟SOl中，對所述硅片采用第一轉速、第二轉速、第三轉速三種不同 的轉速進行工藝；其中，所述第一轉速小于所述第二轉速，所述第二轉速大于所述第三轉 速。
[0022] 優選地，所述第一轉速等于所述第三轉速。
[0023] 優選地，在步驟SOl中，對所述硅片采用與所述第一~第三轉速對應的第一~第 三時間進行工藝；其中，所述第一時間小于所述第二時間，所述第二時間大于所述第三時 間。
[0024] 優選地，所述第一時間等于所述第三時間。
[0025] 優選地，所述第一~第三時間之和等于步驟SOl中的工藝總時間。
[0026] 優選地，在步驟S02中，對所述硅片采用第四轉速、第五轉速二種不同的轉速進行 工藝；其中，所述第四轉速大于所述第五轉速。
[0027] 優選地，在步驟S02中，對所述硅片采用與所述第四、第五轉速對應的第四、第五 時間進行工藝；其中，所述第四時間小于所述第五時間。
[0028] 優選地，所述四、第五時間之和等于步驟S02中的工藝總時間。
[0029] 優選地，通過DHF清洗工藝的工藝菜單進行硅片轉速及對應時間的設定。
[0030] 從上述技術方案可以看出，本發明通過在同一步驟的工藝過程中，將硅片的轉速 通過工藝菜單調整為不同的轉速進行對應不同時間的工藝，在第一步DHF清洗步驟，可使 得DHF均勻地分布在硅片表面，加快新舊藥液的交換，提高腐蝕效率和腐蝕的均勻性，在第 二步去離子水清洗步驟，可先把硅片表面殘留的DHF甩出，并使得去離子水可以快速覆蓋 到硅片表面，從而改善了 DHF清洗工藝后硅片表面的腐蝕均勻性，同時腐蝕速率可控。
【附圖說明】
【具體實施方式】
[0031] 下面對本發明的【具體實施方式】作進一步的詳細說明。
[0032] 現有采用單片清洗機進行的硅片DHF清洗工藝過程中，在不同的工藝步驟中，硅 片旋轉的轉速是變化的；而在同一步工藝過程中硅片的旋轉轉速是恒定不變的。但是，在一 個工藝步驟中硅片的轉速至關重要，尤其對類似DHF這種腐蝕速率高的化學藥液來說。本 發明人研宄發現，在一個工藝步驟中如果保持硅片恒定的轉速，則難以與不同工藝步驟的 特點相結合，并不利于DHF腐蝕的均勻性，也難以及時促使舊藥液和反應產物離開硅片表 面，從而導致了硅片表面顆粒的急劇增加。
[0033] 為了克服現有技術存在的上述缺陷，本發明提供了一種改善DHF腐蝕均勻性及控 制腐蝕速率的方法，在同一步驟的工藝過程中，將硅片的轉速通過工藝菜單調整為不同的 轉速進行對應不同時間的工藝，從而改善DHF清洗后硅片表面的腐蝕均勻性，同時腐蝕速 率可控。
[0034] 本發明的一種改善DHF腐蝕均勻性及控制腐蝕速率的方法，可應用于在單片清洗 機中將硅片放置在工藝腔室旋轉的夾持結構上進行的DHF清洗工藝，但不限于此。所述DHF 清洗工藝包括以下3個步驟：
[0035] 步驟SOl :向硅片表面噴射DHF，將硅片表面的自然氧化層腐蝕掉；
[0036] 步驟S02 :用去離子水對娃片表面進行清洗；
[0037] 步驟S03 :用氮氣對硅片表面進行干燥。
[0038] 本發明的關鍵改進之處在于，至少在步驟SOl和步驟S02中，分別對所述硅片采用 至少二種不同的轉速進行對應不同時間的工藝。
[0039] 在本發明一較佳【具體實施方式】中，在上述步驟SOl中，對所述硅片可采用第一轉 速、第二轉速、第三轉速三種不同的轉速進行工藝；其中，所述第一轉速小于所述第二轉速， 所述第二轉速大于所述第三轉速。進一步地，可以使得所述第一轉速等于所述第三轉速。
[0040] 進一步地，在步驟SOl中，可對所述硅片采用與所述第一~第