背景技術(shù)
半導(dǎo)體單晶硅作為硅的單品體結(jié)構(gòu)，具有光學(xué)性能好、禁帶寬度低、熱穩(wěn)定性好等優(yōu)點(diǎn)，是光、電、熱的優(yōu)良載體，在半導(dǎo)體集成電路、太陽(yáng)能發(fā)電等方面應(yīng)用非常廣泛。同時(shí)，以單晶硅為基礎(chǔ)制作的硅材質(zhì)托盤(pán)應(yīng)用于藍(lán)寶石村底材料及窗口材料的生產(chǎn)過(guò)程中，可以大幅度提高生產(chǎn)過(guò)程的穩(wěn)定性，降低光學(xué)、電學(xué)缺陷的產(chǎn)生概率。
氮化鋁（AIN)應(yīng)用于半導(dǎo)體中屬于寬禁帶半導(dǎo)體材料，具有禁帶寬度寬、擊穿電場(chǎng)高、熱導(dǎo)率高、電子飽和速率高以及抗輻射能力高等優(yōu)點(diǎn)，但其較高的化學(xué)情性使對(duì)其清洗及洗凈再生過(guò)程產(chǎn)生了一定的難度。
發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供半導(dǎo)體12英寸單晶硅托盤(pán)表面氨化鋁薄膜的清洗去除方法，采用一定比例的氫氧化鉀（KOH)、雙氧水（H2O2)與水（H20)的混合溶液（液A)清洗去除單晶硅托盤(pán)表面氮化鋁薄膜，KOH在混合液中起到去除單晶硅表面沉積ALN的作用，而H202在混合液中起到保護(hù)單晶硅的作用，浸泡過(guò)程單晶硅清洗侵蝕量大約為
0.005mm左右；并采用體積分?jǐn)?shù)為3.4%的氨氟酸（HF)作為刻蝕藥液（溶液B),通過(guò)HF的刻蝕作用，可以有效降低并控制溶液A對(duì)單晶硅托盤(pán)表面晶界性能的影響，同時(shí)清洗損耗和產(chǎn)品質(zhì)量均可以得到很好的控制，具有成本低、損耗量低、潔凈度高、均勻性好等優(yōu)點(diǎn)。
本發(fā)明的技術(shù)方案是：半導(dǎo)體12英寸單晶硅托盤(pán)表面氮化鋁薄膜的清洗去除方法，具體步驟如下：
步驟一、選取兩個(gè)聚丙烯材料制作的浸泡容器
步驟二、在第一個(gè)浸泡容器中加入溶液A,所述溶液A按照氫氧化鉀：雙氧水：去離子水=4.5~5.5:1:45~55的質(zhì)量比例配取；
步驟三、在第二個(gè)浸泡容器中加入溶液B,所述溶液B是由氫氟酸和去離子水配置而成的體積分?jǐn)?shù)為3.4%的氫氟酸溶液：
步驟四、將表面附有氮化鋁薄膜的半導(dǎo)體12英寸單晶硅托盤(pán)放置于溶液A中，浸22~28分鐘，浸泡過(guò)程中控制浸泡溫度在40~60攝氏度之間：其目的在于防止反應(yīng)過(guò)程中溫度上升過(guò)高而造成本體損傷；
步驟五、將步驟四中表面氮化鋁薄膜反應(yīng)結(jié)束后的單晶硅托盤(pán)從浸泡容器中取出，在去離子水中進(jìn)行漂洗和純水浸泡；其目的是去除部件表面可能殘留的化學(xué)物質(zhì)。
步驟六、將步驟五中經(jīng)過(guò)純水浸泡后的單品硅托盤(pán)襯底放入溶液B中，刻蝕3~5分鐘后取出；
步驟七、將步驟六中經(jīng)過(guò)取出的單品硅托盤(pán)放置于去離子水超聲波清洗設(shè)備中進(jìn)行超聲波清洗：
步驟八、將步驟七中超聲波清洗后的單晶硅托盤(pán)取出，吹干，完成清洗。
進(jìn)一步的，步驟二中所述溶液A按照氫氧化鉀：雙氧水：去離子水=5:1:50的質(zhì)量比例配取。
進(jìn)一步的，步驟五中，將步驟四中表面氮化鋁薄膜反應(yīng)結(jié)束后的單晶硅托盤(pán)從浸泡容器中取出，在10兆歐以上的去離子水中進(jìn)行漂洗和純水浸泡，純水浸泡時(shí)間為10分鐘，溫度30~40攝氏度。
進(jìn)一步的，步驟七中，將步驟六中經(jīng)過(guò)取出的單晶硅托盤(pán)放置于去離子水超聲波清洗設(shè)備中進(jìn)行超聲波清洗，超聲波功率為8w/inch,超聲波清洗時(shí)間為15分鐘。
本發(fā)明的有益效果是：采用一定比例的氫氧化鉀（KOH)、雙氧水（H2O2)與水（H20)的混合溶液（溶液A)清洗去除單晶硅托盤(pán)表面氮化鋁薄膜，KOH在混合液中起到去除單晶硅表面沉積ALN的作用，而H202在混合液中起到保護(hù)單晶硅的作用，浸泡過(guò)程單晶硅清洗侵蝕量大約為0.005mm左右：并采用體積分?jǐn)?shù)為3.4%的氫氟酸（HF)作為刻蝕藥液（溶液B),通過(guò)HF的刻蝕作用，可以有效降低并控制溶液A對(duì)單晶硅托盤(pán)表面晶界性能的影響，同時(shí)清洗損耗和產(chǎn)品質(zhì)量均可以得到很好的控制，具有成本低、損耗量低、潔凈度高、均勻性好等優(yōu)點(diǎn)。具體實(shí)施方式
本發(fā)明提及的半導(dǎo)體12英寸單晶硅托盤(pán)表面氮化鋁（AIN)薄膜的清洗方法，采用氫氧化鉀做為化學(xué)清洗試劑，雙氧水作為氧化促進(jìn)劑，去離子水作為溶劑，具體實(shí)施過(guò)程如下：
1.選取適當(dāng)體積的聚丙烯（PP)材料制作的浸泡容器，如12英寸單品硅盤(pán)的尺寸為直徑300mm、厚度小于1.4mm,需要選取的容器尺寸可以為長(zhǎng)500m、寬500mm、高500mm,同時(shí)因12英寸單晶硅片本身精度要求比較高，條件允許情況下可以裝載在專用的硅片盒(cassette)中
2.在耐酸堿PP容器中按照KOH:H2O2:H20=5:1:50的質(zhì)量比例配取適當(dāng)體積的化學(xué)試劑（溶液A),如分別稱取KOH1千克，雙氧水0.2千克，去離子水10千克，加入耐酸堿PP容器中，混合并充分溶解：
3.另外取一個(gè)耐酸堿PP容器，在其中加入適量的氫氟酸和去離子水，配置成體積分?jǐn)?shù)為3.4%的氫氟酸溶液（溶液B),如分別量取500毫升體積分?jǐn)?shù)為68%的氫氟酸，9500毫升去離子水，加入耐酸堿PP容器中，混合并攪拌均勻；
4.將表面附著厚度約10微米的氮化鋁薄膜的12英寸單品硅托盤(pán)放置于溶液A中，浸泡25分鐘，浸泡過(guò)程中注意控制浸泡溫度在40~60攝氏度之間，其目的在于防止反應(yīng)過(guò)程中溫度上升過(guò)高而造成本體損傷；
5.將表面氮化鋁薄膜反應(yīng)結(jié)束后的單品硅托盤(pán)從浸泡容器中取出，在10兆歐以上的去離子水中進(jìn)行漂洗和純水浸泡，其目的是去除部件表面可能殘留的化學(xué)物質(zhì)，純水浸泡時(shí)間為10分鐘，溫度30~40攝氏度；
6.將純水浸泡后的單晶硅托盤(pán)襯底放入溶液B中，刻蝕3~5分鐘后取出；
7.將步驟6取出的單品硅托盤(pán)放置于去離子水超聲波清洗設(shè)備中進(jìn)行超聲波清洗，超聲波功率為8w/inch,超聲波清洗時(shí)間為15分鐘；