抛光硅片Haze值与化学氧化膜的精确控制方法

技术领域

本发明涉及半导体用硅抛光片清洗技术领域，具体涉及一种抛光硅片Haze值与化学氧化膜的精确控制方法。

背景技术

在CMOS器件制造流程中，通常包含三种热氧化膜的形成过程，分别是InitialOxide(也称为Pad Oxide，其作用是作为单晶硅衬底与氮化硅层的应力缓冲层)、SacrificeOxide(简称Sac-ox，作用是通过后续的氢氟酸对Sac-ox的刻蚀，剥离硅表面的污染物)、Gate Oxide(关键的栅介质层)。上述三种热氧化膜对后工序图形Pattern及器件性能具有重要影响，特别是对于Gate Oxide的厚度，先进制程的厚度已经缩小到1nm左右(Gateoxide越薄，栅极电容越高)，因此控制氧化硅薄膜的厚度偏差非常重要。

氧化硅薄膜的厚度通常采用椭偏法进行测试，椭偏法的原理是通过反射光的相位差与偏正角度的变化来计算薄膜的厚度，而Si衬底的微粗糙度将会影响反射光的偏正状态，从而导致氧化膜厚度的测试偏差。椭偏仪测出的氧化膜厚实际上是一种有效氧化膜厚，其值高于实际氧化膜厚。

经过HF处理后，硅片表面呈疏水性，氧化膜厚为0，但使用椭偏仪测出的氧化膜厚为

硅抛光片的微粗糙度取决于抛光的质量以及抛光后的清洗工序。硅片的清洗通常包含刻蚀的步骤，如常见的SC1清洗(NH

在半导体用硅片行业，通常采用激光散射法测出的Haze值来表征硅片表面的微粗糙水平，Haze值的定义是硅片背底散射光与入射激光强度的比值，硅片表面越粗糙，背底散射光越强，Haze值越高。

发明内容

本发明主要解决现有技术中存在的不足，提供了一种抛光硅片Haze值与化学氧化膜的精确控制方法，解决了氧化膜厚确定的情况下实现算出硅片需要到达到目标Haze值的问题。在算出目标Haze值后，根据最终抛光后的Haze值算出需要达到的Haze增加值，并算出SC1的洗净温度。

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：

一种抛光硅片Haze值与化学氧化膜的精确控制方法，包括如下操作步骤：

第一步：抛光硅片在SC1清洗槽内使用SC1浓度为NH

第二步：抛光硅片在SC1清洗槽内设置5组清洗温度，分别是：35℃、38℃、41℃、44℃、47℃。

第三步：接着抛光硅片通过纯水冲洗、慢提拉及红外线干燥后进行SP5的测试Haze。

第四步：硅片表面的化学氧化膜厚通过椭偏仪器进行测量，偏振光经表面氧化膜及硅衬底的折射及反射后，反射光的偏振角和相位将发生变化，通过偏正角度和相位差的变化量，计算出氧化膜的膜厚。

第五步：最后检测出相关数据，当抛光硅片未清洗时，Haze/ppm为0.037，氧化膜厚/

第六步：当客户需要的目标氧化膜厚为

作为优选，抛光硅片在清洗过程中根据浓度变化自动补充药液，使药液浓度保持稳定，通过吸收光谱法原理的浓度计每隔120秒通过取液管对SC1清洗槽内的药液进行取样分析，测试H

作为优选，补液后浓度计继续测量SC1清洗槽的药液浓度，重复补液过程，直至达到目标浓度。

作为优选，补液时，H

作为优选，抛光硅片先进行2次SC1清洗，每次SC1清洗时间为300s；接着进行2次纯水清洗，每次纯水清洗时间为300s；接着通过200s时间进行慢提拉；最后通过60s时间进行红外干燥。

作为优选，硅片Haze采用KLA公司生产的SP5 DW2通道的进行测量，入射激光照射硅片表面，由硅片微粗糙度产生背底散射，在光电倍增器上形成电压信号，并经标准曲线换成单位为ppm的Haze值，即为散射光与入射光强度的比值。

作为优选，椭偏仪器采用采用Horiba公司生产的型号为：UVISEL PLUS的椭偏仪进行测量。

本发明能够达到如下效果：

本发明提供了一种抛光硅片Haze值与化学氧化膜的精确控制方法，与现有技术相比较，解决了氧化膜厚确定的情况下实现算出硅片需要到达到目标Haze值的问题。在算出目标Haze值后，根据最终抛光后的Haze值算出需要达到的Haze增加值，并算出SC1的洗净温度。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图中：浓度计1，信号控制线2，气动控制器3，CDA管路4，NH

具体实施方式

下面通过实施例，并结合附图，对发明的技术方案作进一步具体的说明。

实施例：如图1所示，一种抛光硅片Haze值与化学氧化膜的精确控制方法，包括如下操作步骤：

第一步：抛光硅片在SC1清洗槽9内使用SC1浓度为H

抛光硅片在清洗过程中根据浓度变化自动补充药液，使药液浓度保持稳定，通过吸收光谱法原理的浓度计1每隔120秒通过取液管10对SC1清洗槽9内的药液进行取样分析，测试H

第二步：抛光硅片在SC1清洗槽9内设置5组清洗温度，分别是：35℃、38℃、41℃、44℃、47℃。

第三步：接着抛光硅片通过纯水冲洗、慢提拉及红外线干燥后进行SP5的测试Haze。硅片Haze采用KLA公司生产的SP5 DW2通道的进行测量，入射激光照射硅片表面，由硅片微粗糙度产生背底散射，在光电倍增器上形成电压信号，并经标准曲线换成单位为ppm的Haze值，即为散射光与入射光强度的比值。

抛光硅片先进行2次SC1清洗，每次SC1清洗时间为300s；接着进行2次纯水清洗，每次纯水清洗时间为300s；接着通过200s时间进行慢提拉；最后通过60s时间进行红外干燥。

第四步：硅片表面的化学氧化膜厚通过椭偏仪器进行测量，椭偏仪器采用采用Horiba公司生产的型号为：UVISEL PLUS的椭偏仪进行测量。偏振光经表面氧化膜及硅衬底的折射及反射后，反射光的偏振角和相位将发生变化，计算偏正角度和相位差的变化量，得到氧化膜的膜厚。

第五步：最后检测出相关数据，当抛光硅片未清洗时，Haze/ppm为0.037，氧化膜厚/

第六步：当客户需要的目标氧化膜厚为

综上所述，该抛光硅片Haze值与化学氧化膜的精确控制方法，解决了氧化膜厚确定的情况下实现算出硅片需要到达到目标Haze值的问题。在算出目标Haze值后，根据最终抛光后的Haze值算出需要达到的Haze增加值，并算出SC1的洗净温度。

以上所述仅为本发明的具体实施例，但本发明的结构特征并不局限于此，任何本领域的技术人员在本发明的领域内，所作的变化或修饰皆涵盖在本发明的专利范围之中。