作为半导体工业发展最早的关键工艺技术之一,湿法处理工艺在过去的半个多世纪里取得了长远的发展和深刻的革新。常规的湿法处理工艺包括湿法刻蚀、湿法光阻去除和湿法表面清洗等几大类。伴随集成电路技术按照摩尔定律所取得的迅猛发展,迄今为止,湿法处理工艺依然在半导体工业生产中占据至关重要的地位。在先进的CMOS工艺产品流程中,普遍采用双栅氧氧化工艺流程,即在同一个芯片内,通过部分区域湿法刻蚀和再次氧化的方法,形成两种不同厚度的栅氧化层：较厚的栅氧化层用于高压工作器件区域,较薄的栅氧化层用于低压工作器件区域。由此实现不同需求电路的高效集成,提升产品性能和工艺集成的灵活性。在双栅氧氧化工艺流程中包含多次湿法处理过程：两次氧化工艺前的表面清洗过程、湿法氧化层刻蚀过程、湿法光阻去除过程。相对于其它步骤的湿法处理过程,在双栅氧工艺流程中,湿法化学品直接接触栅氧化层或者即将生长氧化层的硅表面,化学反应过程同时涉及两个关键区域。因此,双栅氧氧化流程中的湿法处理过程对产品性能,尤其是对栅氧化层性能影响很大。本文重点关注第一次氧化完成后的湿法刻蚀、湿法光阻去除和第二次氧化前的湿法清洗三个步骤,针对其中使用到的D-HF、BOE、SPM、SC1、SC2等化学品特性,结合CMOS产品性能要求,进行优化工艺控制的研究。研究中,结合大量的实验和工程应用数据,提出了通过有效控制物理挥发而实现针对DHF和BOE湿法刻蚀速率稳定性的优化控制方案,通过利用合适的表面活性剂和合理配置过滤器使用时间上限而实现针对BOE湿法过刻蚀后硅表面微粗糙程度的优化控制方案,通过过氧化氢的自动补偿、严格的温度控制和合理的加工次数设置而实现针对SPM湿法光阻去除后硅表面化学氧化所生成二氧化硅厚度的优化控制方案,以及通过成分浓度严格控制、减少二次沾污而实现针对氧化前表面清洗工艺清洗能力的优化控制方案。最终通过试验和实际工艺生产过程中的结果数据采集,证实了这些优化途径均切实有效。在此基础上,通过分析和研究这些参数与双栅氧氧化CMOS产品性能的关系,说明了以上这些优化方法在提升CMOS产品性能方面的应用。文中列举了：通过SPM湿法光阻去除过程的工艺优化来提升产品薄栅氧氧化层电性厚度的稳定性；通过BOE湿法刻蚀工艺过程后硅表面微粗糙度的控制和优化来提升薄栅氧氧化层击穿电量Qbd；以及通过严格控制双栅氧氧化流程中表面清洗工艺进行前的等待时间来减少二次沾污,从而有效减少薄栅氧氧化层针孔缺陷形成几率。结果表明,论文的研究结果对提升产品的良率和可靠性起到明显的作用。讨论过程中,本文还引用了业界普遍采用的针对工艺流程条件变更时的评估手段和标准,以及针对CMOS产品栅氧氧化层相关电性失效所做的分析和验证过程。