[發(fā)明專利]單片式晶片清潔工藝

無(wú)效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200710184914.8
• 申請(qǐng)日: 2007-10-29
• 公開（公告）號(hào): CN101369517A
• 公開（公告）日: 2009-02-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖琨垣
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 聯(lián)華電子股份有限公司
• 主分類號(hào): H01L21/00
• 分類號(hào): H01L21/00;H01L21/306;H01L21/3065
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 魏曉剛;彭久云

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明關(guān)于一種單片式晶片清潔工藝，尤指一種于一灰化反應(yīng)槽內(nèi)操作的干式清潔工藝，其中該干式清潔工藝在晶片維持在頂起狀況下進(jìn)行，用以移除晶片表面的高分子物質(zhì)微粒。

背景技術(shù)

超大型集成電路(VLSI)、極大型集成電路(ULSI)或微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)的制作是利用一半導(dǎo)體基底，如硅晶片，并反復(fù)經(jīng)歷數(shù)百道的薄膜沉積、氧化、光刻、蝕刻與摻雜等不同工藝加以形成。在蝕刻反應(yīng)的過程中，難免會(huì)產(chǎn)生些副產(chǎn)物，例如高分子物質(zhì)微粒，這些高分子物質(zhì)微粒會(huì)粘附在晶片表面，因此，在蝕刻工藝完成后，通常會(huì)進(jìn)行一清潔工藝將該些高分子物質(zhì)微粒自晶片表面移除，確保所制作的MOS元件的電性表現(xiàn)，以利后續(xù)其他工藝的施行。

請(qǐng)參考圖1，圖1為一習(xí)知半導(dǎo)體工藝的流程示意圖，該半導(dǎo)體工藝包含一光刻工藝、一蝕刻工藝、一灰化工藝以及一濕式清潔工藝。如圖1所示，習(xí)知半導(dǎo)體工藝通常包含下列步驟：

步驟10：進(jìn)行一光刻工藝，在一晶片表面的一薄膜上形成一光阻圖案；

步驟12：在一蝕刻反應(yīng)槽內(nèi)進(jìn)行一蝕刻工藝，以該光阻圖案為硬掩模，移除未被該光阻圖案遮蓋的該薄膜；

步驟14：進(jìn)行一灰化工藝，在高溫環(huán)境下通入高溫氧氣到蝕刻反應(yīng)槽中，以移除該光阻圖案；

步驟16：進(jìn)行一濕式清潔工藝，將晶片浸泡在至少一盛有清潔藥劑的清潔溶液槽內(nèi)，目的是要移除粘附在晶片表面(包括在晶面、晶背與晶邊上等區(qū)域)的高分子物質(zhì)微粒，然后再利用去離子水(DI?water)沖洗晶片，完成晶片的濕式清潔工藝。

上述步驟16的濕式清潔工藝為習(xí)知常用的清潔晶片的方法，然而由于清潔溶液槽內(nèi)的清潔藥劑濃度會(huì)隨著浸泡次數(shù)而改變，因此對(duì)于不同批次的晶片而言，后一批次的晶片的清潔效果往往較前一批次的晶片的清潔效果來(lái)的差，造成了工藝品質(zhì)控制不易。對(duì)于小尺寸晶片而言，由于工藝線寬較寬且元件集成度不高，因此利用濕式清潔工藝清潔晶片為一可接受的量產(chǎn)作法。然而隨著12寸晶片廠的建構(gòu)，由于工藝線寬不斷縮小且元件集成度不斷提升，必須以單片式方法進(jìn)行清潔方能確保晶片的清潔效果。

承上所述，大尺寸晶片由于對(duì)工藝精密度的要求更為嚴(yán)格，因此必需采取單片式方式進(jìn)行清潔工藝方能確保清潔效果，然而若利用一般旋轉(zhuǎn)的濕式清潔工藝清潔晶片，便會(huì)造成晶片的晶背與晶邊的上仍殘留有高分子物質(zhì)(polymer)或有機(jī)化合物(organic?component)等微粒，不但洗潔效果不佳，而且這些殘留的高分子物質(zhì)微粒更是后續(xù)反應(yīng)槽(chamber)的污染來(lái)源，嚴(yán)重影響后續(xù)工藝品質(zhì)與成品率。

近來(lái)，美國(guó)專利號(hào)第6,235,640號(hào)揭露了一種以干式清潔工藝清洗晶片的方法，在同一蝕刻反應(yīng)槽內(nèi)，同時(shí)蝕刻以形成接觸洞并移除用于蝕刻工藝的光阻圖案。請(qǐng)參考美國(guó)專利號(hào)第6,235,640號(hào)，Ebel在圖4中揭露了一種蝕刻暨光阻灰化的工藝方法，包含以下步驟：

步驟402：工藝開始；

步驟404：在一等離子體反應(yīng)槽中進(jìn)行一蝕刻主工藝，蝕穿一氧化層(oxide?layer)并停止于一硅層(silicon?layer)；

步驟406：在同一等離子體反應(yīng)槽中通入包含碳氟化合物(fluorocarbon)及氧氣之蝕刻氣體，以進(jìn)行一軟式蝕刻(soft?etch)和光阻剝除(stripping)工藝；以及

步驟408：工藝結(jié)束。

另外請(qǐng)參考美國(guó)專利號(hào)第6,235,640號(hào)圖5，Ebel更進(jìn)一步說明該光阻剝除工藝的子步驟，包含：

步驟500：工藝開始；

步驟502：進(jìn)行一重度轟擊(high?bombardment)工藝；

步驟504：分離欲蝕刻的一基底(substrate)及承載該基底的吸盤；

步驟506：利用吸盤上的頂針(pin)頂起該基底；

步驟508：工藝結(jié)束。

如美國(guó)專利號(hào)第6,235,640號(hào)第4欄第45行至第5欄第9行的說明，在蝕刻工藝中，將欲蝕刻的一基底置于一蝕刻反應(yīng)槽的一晶片載具(carrier)上，例如一靜電吸盤(electrostatic?chuck)；接著如第6欄第4-19行所述，在進(jìn)行光阻剝除時(shí)利用頂針頂起該基底，使得該基底自該靜電吸盤脫離，由于被頂起的該基底與該靜電吸盤并未緊密接觸，此時(shí)該基底的溫度較頂起前來(lái)的高，將可更有效率地進(jìn)行光阻剝除工藝。