本發(fā)明涉及一種硅片表面高溫氫處理的方法，屬于硅片加工技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
近年來，隨著半導(dǎo)體工業(yè)的發(fā)展，集成電路集成度加大，線寬減小，對襯底用硅材料的質(zhì)量提出了越來越高的要求，硅片的質(zhì)量參數(shù)主要包括表面顆粒或者缺陷、表面金屬含量、體內(nèi)金屬(FE)含量、少子壽命、擴(kuò)散長度等參數(shù)，在生產(chǎn)加工硅片過程中，要嚴(yán)格對這些參數(shù)性能的監(jiān)控和分析。
影響硅片少子壽命、擴(kuò)散長度等參數(shù)的主要因素之一是硅片的金屬沾污，硅片表面的金屬含量對集成電路的影響至關(guān)重要，F(xiàn)e、Cu等金屬元素在高溫的條件下極易在硅片內(nèi)擴(kuò)散，形成載流子有效復(fù)合在中心，可造成集成電路性能的降低和不可靠性。
半導(dǎo)體廠家通常利用微波光電導(dǎo)衰減法(U-PCD)或者表面光電壓法(SPV)等方法測試少子壽命或者擴(kuò)散長度等參數(shù)，嚴(yán)格控制硅片的金屬含量。表面狀態(tài)的不同會(huì)影響測試結(jié)果，所以常進(jìn)行硅片表面處理，以便測試的準(zhǔn)確性。硅片表面處理方法一般有兩種：一是利用濕法，用濃度為1～5％的HF溶液浸泡，然后用去離子水(DIW)清洗，干燥，進(jìn)行測試；一是利用碘鈍化方法，將碘酒溶液均勻涂抹在硅片表面進(jìn)行處理。這兩種方法在處理過程中存在著測試滯后性，處理過程費(fèi)時(shí)，帶來硅片顆粒沾污等。而在加工硅片過程中，需要批量、快速的處理硅片，及時(shí)獲知測試結(jié)果，這對于生產(chǎn)良率的保障至關(guān)重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：
本發(fā)明的目的在于提供一種硅片表面高溫氫處理的方法，該方法可以快速、高效的處理硅片表面，獲得硅片表面氫鈍化效果，促使硅片表面疏水性，進(jìn)行及時(shí)的測試分析。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取以下技術(shù)方案：
一種硅片表面高溫氫處理的方法，包括：硅片的清洗過程和H2處理過程，具體包括以下步驟：
(1)單晶硅拋光片的表面清洗；該步驟中可以采用常規(guī)濕法清洗，去除拋光片表面的大部分顆粒；
(2)用HCl氣體高溫清潔反應(yīng)腔體以及硅片基座，除去反應(yīng)腔體內(nèi)部殘留物 以及顆粒，降溫并準(zhǔn)備裝載單晶硅拋光片；
(3)將清洗后的單晶硅拋光片裝載到硅片基座上，此時(shí)通入反應(yīng)腔體內(nèi)氫氣的流量為30SLM；將反應(yīng)腔體升溫至1050～1150℃，提高氫氣流量至100～160SLM，氫氣處理2min；
(4)降溫至900℃，取出單晶硅拋光片進(jìn)行少子壽命、SPV擴(kuò)散長度或體鐵測試。
在上述工藝中，流量的單位“SLM”表示標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下1L/min的流量。
在所述步驟(2)中，用HCl氣體清潔反應(yīng)腔體以及硅片基座時(shí)的溫度為1050～1150℃；降溫至900℃準(zhǔn)備裝載單晶硅拋光片。
所述步驟(3)、(4)中的升、降溫速度為1～10℃/s。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：
本發(fā)明工藝過程簡單易于操作，在硅片常規(guī)清洗后，使用高溫氫氣，避免了HF濕法處理或者碘處理的繁瑣步驟，高溫氫處理時(shí)間短，表面氫鈍化效果理想，可以完全達(dá)到測試所需狀態(tài)，能夠及時(shí)測試，反饋測試結(jié)果。
附圖說明
圖1為本發(fā)明實(shí)施例1的硅片表面高溫氫處理溫度曲線圖。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明做進(jìn)一步說明，但并不意味著對本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
實(shí)施例1
生產(chǎn)中，從清洗完的硅片中抽取待測SPV擴(kuò)散長度、體Fe的P型拋光硅片10片，分為A，B兩組，每組5片，將A組5片硅片采用常規(guī)HF酸溶液漂洗干燥處理。將B組裝入高溫?zé)崽幚泶嫫皇遥幚砬惑w保持900℃待機(jī)狀態(tài)。如圖1所示，為硅片表面高溫氫處理溫度曲線圖，具體步驟如下：
(1)利用HCL氣體于1180℃清潔處理腔體，除去腔體內(nèi)部殘留物以及顆粒等，降溫到900℃；
(2)硅片單片處理，每次放入一片，氫氣通入30SLM，溫度升溫到1080℃，氫氣加大流量至100SLM，處理2min；
(3)降溫到900℃，氫氣降低到30SLM，取出硅片，處理完成，依次循環(huán)處理完B組所有硅片。
分別測試A組和B組處理后硅片的擴(kuò)散長度和體Fe，并對比數(shù)據(jù)，如下表所示。
由上表數(shù)據(jù)看出高溫氫處理和HF酸濕法處理所得的數(shù)據(jù)基本一致，甚至略高于濕法測試結(jié)果，說明此方法可以應(yīng)用到生產(chǎn)中。