[發明專利]晶圓的清洗方法

無效

• 申請號: 200910056732.1
• 申請日: 2009-08-20
• 公開（公告）號: CN101992195A
• 公開（公告）日: 2011-03-30
• 發明（設計）人: 王津洲
• 申請（專利權）人: 中芯國際集成電路制造(上海)有限公司
• 主分類號: B08B3/10
• 分類號: B08B3/10;B08B3/08;H01L21/00
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 李麗

技術領域

本發明涉及一種晶圓的清洗方法。

背景技術

在半導體器件的制造工藝中，清洗是其中最重要和最頻繁的步驟之一。一般來說，晶圓在存儲、裝載和卸載的過程中，以及半導體器件的整個制造工藝中，通常都會在晶圓上留下污染物，如顆粒物，金屬離子，有機物等。因此，需要采用清洗的步驟來避免晶圓上殘留微量離子和金屬等。

而對于不同的污染物需要采用不同的清洗方法。有機雜質污染可通過有機溶劑的溶解作用，結合超聲波清洗技術來去除；顆粒物污染可以運用物理的方法如機械擦洗或超聲波清洗技術來去除粒徑≥0.4μm的顆粒，利用兆聲波可去除≥0.2μm的顆粒。申請號為03819420.1的中國專利申請中就公開了一種采用含水基和低溫清洗技術組合的半導體晶圓表面的化學機械研磨后的清洗方法，包括采用含水基的清洗方法清洗表面，至少局部干燥表面，以及隨后采用CO₂低溫清洗方法清洗表面。該方法能夠從疏水性的、由單獨采用含水基清洗技術難以清潔的表面上，去除所述的污染物。

目前業界最廣泛采用的清除污染物的方法是使用SC1清洗液(NH₄OH/H₂O₂/H₂O＝1∶1∶5)和SC2清洗液(HCL/H₂O₂/H₂O＝1∶1∶6)，不僅能去除有機物和顆粒污染，也能夠更好的去除金屬離子污染。另外，業界通常采用SPM清洗液(H₂SO₄/H₂O₂＝4∶1)或DHF清洗液(HF/H₂O＝1∶50)專門清洗晶圓上的顆粒物。

雖然，目前的清洗方法能去除晶圓上的大量污染物，但是由于晶圓在經過多次清洗之后，晶圓會帶有疏水性，其上的硅顆?；蚬璧难趸镱w粒極不容易去除。去除此類微小顆粒物的方法，必須增加晶圓的親水性，使微小顆粒物與晶圓分離，形成停留在清洗液中的顆粒。這個問題在尺寸小于45nm的工藝上，將更加突顯。將晶圓表面尺寸小于45nm的微小顆粒同時去除，以提高晶圓的質量，仍然是極需解決的問題。

發明內容

本發明解決的問題是提供一種晶圓的清洗方法，防止晶圓上殘留微小顆粒，使晶圓質量下降。

為解決上述問題，本發明一種晶圓表面的清洗方法，包括：將表面帶有顆粒物的晶圓放入清洗槽內，所述清洗槽內的溶液包含氫離子或氫氧根離子；將晶圓與清洗槽內的電極平行放置，并連接至同一電源；利用外加電場的作用，將晶圓上顆粒物與晶圓分離。

可選的，所述晶圓置于清洗槽內的方式為垂直方式或水平方式。

可選的，所述晶圓在清洗槽內作為陽極，陰極材料為鉑或其它耐熱金屬。

可選的，所述清洗槽內所加電流為直流電或交流電或脈沖電流，電壓為小于等于10V。

可選的，所述清洗槽內的溶液的PH值范圍為：5＜PH＜9。

可選的，所述清洗槽內的溫度為15℃～100℃。

可選的，所述晶圓放入清洗池內加電流進行反應去除顆粒物的時間為10秒～30分。

可選的，所述顆粒物包含硅或硅的氧化物。

可選的，所述顆粒物的尺寸小于45nm。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：將晶圓放入含有氫離子或氫氧根離子的溶液內，并向晶圓和電極上加電流，使晶圓與電極之間產生電場，增強顆粒物與氫離子或氫氧根離子結合的能力，即在外加電場的作用下，硅的氧化物顆粒附著于氫離子，硅顆粒附著于氫氧根離子，使顆粒物與晶圓表面分離，形成停留在清洗液中的顆粒，達到清洗晶圓表面的最佳效果，進而能使晶圓的質量提高。

附圖說明

圖1是本發明清洗晶圓表面的具體實施方式流程圖；

圖2至圖3是本發明清洗晶圓表面的第一實施例示意圖；

圖4至圖5是本發明清洗晶圓表面的第二實施例示意圖。

具體實施方式

現有清洗方法雖然能去除晶圓表面的大量污染物，但是對于尺寸小于45nm的微小顆粒卻無法同時去除。尤其是微小的硅顆?；蚬璧难趸镱w粒，由于顆粒與硅晶圓之間的強附著力與晶圓表面的疏水性，極不易清除。

本發明為了解決上述問題，提出了新的清洗晶圓表面的方法，具體流程如圖1所示，執行步驟S11，將表面帶有顆粒物的晶圓放入清洗槽內，所述清洗槽內的溶液包含氫離子或氫氧根離子。

所述顆粒物含有硅或硅的氧化物，顆粒物的尺寸小于45nm。

所述清洗槽內注入的溶液PH值范圍為5＜PH＜9。