本發(fā)明創(chuàng)造屬于半導(dǎo)體器件制造技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種改善肖特基勢壘層均勻性的清洗方法。

背景技術(shù)：

肖特基勢壘二極管是一種熱載流子二極管，具有優(yōu)良的特性，是近年來問世的低功耗、大電流、超高速半導(dǎo)體器件，肖特基勢壘二極管制備工藝中在勢壘金屬蒸發(fā)或濺射前需要對硅片表面進(jìn)行清洗。

常規(guī)的清洗方法采用稀釋的氫氟酸對硅片表面處理，能夠有效的去除硅表面的氧化層，保證勢壘金屬與硅接觸面上的清潔，但是，實際生產(chǎn)過程中，此類清洗工藝極容易在硅表面殘留異物，導(dǎo)致勢壘高度不均勻，顯微鏡下觀察肖特基勢壘層具有“灰點”缺陷，從而影響整個半導(dǎo)體器件的導(dǎo)電性能。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明創(chuàng)造旨在提出一種改善肖特基勢壘層均勻性的清洗方法，以保證清洗效果，提高肖特基勢壘層的均勻性。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明創(chuàng)造的技術(shù)方案是這樣實現(xiàn)的：

一種改善肖特基勢壘層均勻性的清洗方法，所述肖特基勢壘層通過蒸發(fā)或者濺射的方式將金屬與襯底硅結(jié)合形成,在蒸發(fā)或者濺射之前對襯底硅表面進(jìn)行清洗，所述清洗方法包括如下步驟：

(1)量取一定量的濃硫酸和雙氧水，并將濃硫酸和雙氧水按體積比混合配置成1號液，用1號液清洗襯底硅表面并對襯底硅表面沖水，去除襯底硅表面的金屬離子及有機沾污；

(2)量取一定量的氫氟酸和蒸餾水，混合例配置成2號液，用2號液清洗步驟(1)得到的襯底硅表面，進(jìn)行槽腐蝕，并對襯底硅表面沖水，去除自然氧化層和前序工藝產(chǎn)生的氧化層；

(3)量取一定量的雙氧水和蒸餾水，混合配置成3號液，用3號液清洗步驟(2)得到的襯底硅表面并對襯底硅表面沖水，對襯底硅表面進(jìn)行親水性處理；

(4)通過旋轉(zhuǎn)甩干方式對步驟(3)得到的襯底硅進(jìn)行干燥處理。

進(jìn)一步的，所述濃硫酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％，所述雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31％。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中濃硫酸和雙氧水的體積比為：5:1～50:1；所述步驟(2)中氫氟酸和蒸餾水混合后配置成的2號液中氫氟酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.49％～8.17％；所述步驟(3)中雙氧水和蒸餾水混合后配置成的3號液中雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.61％～15.50％。

進(jìn)一步的，所述步驟(1)中濃硫酸和雙氧水的體積比為：8:1，所述步驟(2)中氫氟酸和蒸餾水混合后配置成的2號液中氫氟酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.96％，所述步驟(3)中雙氧水和蒸餾水混合后配置成的3號液中雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7.75％。

相對于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種改善肖特基勢壘層均勻性的清洗方法具有以下優(yōu)勢：

本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種改善肖特基勢壘層均勻性的清洗方法，襯底硅先后經(jīng)過1號液，2號液和3號液清洗后，表面表現(xiàn)為親水性，能有效去除襯底硅表面的雜質(zhì)，特別是含f-si健的雜質(zhì)，同時也保證了旋轉(zhuǎn)甩干的清洗能力，金屬通過蒸發(fā)或濺射與清洗干燥后的襯底硅形成肖特基勢壘層，可提高勢壘的均勻性，進(jìn)而減小隧穿電流，減少漏電流，提高肖特基勢壘器件的質(zhì)量。

附圖說明

圖1為肖特基勢壘層的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為顯微鏡下觀察到的肖特基勢壘層圖。

附圖標(biāo)記說明：

1-n-型基片；2-n-外延層；3-p+保護環(huán)；4-氧化鈍化層；5-襯底硅；6-金屬。

具體實施方式

除有定義外，以下實施例中所用的技術(shù)術(shù)語具有與本發(fā)明創(chuàng)造所屬領(lǐng)域技術(shù)人員普遍理解的相同含義。以下實施例中所用的試驗試劑，如無特殊說明，均為常規(guī)生化試劑；所述實驗方法，如無特殊說明，均為常規(guī)方法。

下面結(jié)合實施例及附圖來詳細(xì)說明本發(fā)明創(chuàng)造。

實施例1

選取經(jīng)過處理的硅作為襯底硅，對襯底硅表面進(jìn)行清洗，包括如下步驟：

首先量取一定量的濃硫酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％)和雙氧水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31％)，并將濃硫酸和雙氧水按體積比5:1混合配置成1號液，用1號液清洗襯底硅表面并對襯底硅表面沖水，去除襯底硅表面的金屬離子及有機沾污；然后量取一定量的氫氟酸和蒸餾水，混合配置成2號液，其中氫氟酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為8.17％，用2號液清洗上述襯底硅表面，進(jìn)行槽腐蝕，并對襯底硅表面沖水，去除自然氧化層和前序工藝產(chǎn)生的氧化層；再量取一定量的雙氧水和蒸餾水，混合配置成3號液，其中雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15.50％，用3號液清洗上述得到的襯底硅表面并對襯底硅表面沖水，對襯底硅表面進(jìn)行親水性處理，使襯底硅表面呈現(xiàn)親水性；對上述處理過的襯底硅進(jìn)行干燥處理，將襯底硅放入甩干裝置內(nèi)，旋轉(zhuǎn)甩干；最后，通過蒸發(fā)或者濺射的方式將金屬與襯底硅結(jié)合得到均勻的肖特基勢壘層，肖特基勢壘層的結(jié)構(gòu)如圖1所示。

顯微鏡下觀察肖特基勢壘層，如圖2所示，通過常規(guī)方法清洗后得到的肖特基勢壘層，顯微鏡下觀察具有異常區(qū)域的狀態(tài)，具有“灰點”缺陷的概率為23％，通過本實施例方法清洗后得到的肖特基勢壘層分布均勻，顯微鏡下觀察均顯示為正常區(qū)域的狀態(tài)，均無“灰點”缺陷。

實施例2

將1號液中濃硫酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％)和雙氧水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31％)的體積比換成8:1；將2號液中氫氟酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)換為0.96％；將3號液中雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)換為7.75％，其他同實施例1。

顯微鏡下觀察肖特基勢壘層，如圖2所示，通過常規(guī)方法清洗后得到的肖特基勢壘層，顯微鏡下觀察具有異常區(qū)域的狀態(tài)，具有“灰點”缺陷的概率為23％，通過本實施例方法清洗后得到的肖特基勢壘層分布均勻，顯微鏡下觀察均顯示為正常區(qū)域的狀態(tài)，均無“灰點”缺陷。

實施例3

將1號液中濃硫酸(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為98％)和雙氧水(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為31％)的體積比換成50:1；將2號液中氫氟酸的質(zhì)量分?jǐn)?shù)換為0.49％；將3號液中雙氧水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)換為0.61％。

顯微鏡下觀察肖特基勢壘層，如圖2所示，通過常規(guī)方法清洗后得到的肖特基勢壘層，顯微鏡下觀察具有異常區(qū)域的狀態(tài)，具有“灰點”缺陷的概率為23％，通過本實施例方法清洗后得到的肖特基勢壘層分布均勻，顯微鏡下觀察均顯示為正常區(qū)域的狀態(tài)，均無“灰點”缺陷。

以上所述僅為本發(fā)明創(chuàng)造的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明創(chuàng)造，凡在本發(fā)明創(chuàng)造的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明創(chuàng)造的保護范圍之內(nèi)。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明創(chuàng)造提供了一種改善肖特基勢壘層均勻性的清洗方法，選取經(jīng)過處理的硅作為襯底硅，配置1號液清洗襯底硅，去除襯底硅表面的金屬離子及有機沾污；配置2號液清洗上述襯底硅，去除自然氧化層和前序工藝產(chǎn)生的氧化層；配置3號液對上述襯底硅表面進(jìn)行親水性處理，旋轉(zhuǎn)甩干處理后的襯底硅，通過蒸發(fā)或者濺射的方式將金屬與襯底硅結(jié)合得到肖特基勢壘層，本發(fā)明創(chuàng)造所述的一種改善肖特基勢壘層均勻性的清洗方法，襯底硅經(jīng)過清洗后表面表現(xiàn)為親水性，能有效去除襯底硅表面的雜質(zhì)，保證了清洗工藝的效果，提高勢壘的均勻性，進(jìn)而減小隧穿電流，減少漏電流，提高肖特基勢壘器件的質(zhì)量。

技術(shù)研發(fā)人員：劉闖;劉文彬
受保護的技術(shù)使用者：天津中環(huán)半導(dǎo)體股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2017.05.05
技術(shù)公布日：2017.07.07