[發明專利]半導體晶圓的清洗方法

無效

• 申請號: 200910197631.6
• 申請日: 2009-10-23
• 公開（公告）號: CN102039282A
• 公開（公告）日: 2011-05-04
• 發明（設計）人: 湯舍予;謝寶強;周祖源
• 申請（專利權）人: 無錫華潤上華半導體有限公司;無錫華潤上華科技有限公司
• 主分類號: B08B3/08
• 分類號: B08B3/08
• 代理公司: 上海翼勝專利商標事務所(普通合伙) 31218
• 代理人: 翟羽

【技術領域】

本發明涉及半導體清洗技術領域，特別是涉及一種半導體晶圓的清洗方法。

【背景技術】

在集成電路工藝中，清洗晶圓的目的是為了去除附著于晶圓表面的化合物(Polymer)、金屬雜質或微粒。通常使用EKC溶液去除晶圓表面的化合物，然后再利用異丙醇(IPA)去除殘留在晶圓表面的EKC溶液。在這一過程中，EKC溶液與IPA的含水量都十分重要，這是因為，在0.13μm工藝以上的半導體工藝制程中，Al/Cu金屬線是主要的互連引線，而太多的水會對金屬線造成一些損害。

EKC溶液的主要成分為：(1)羥胺(HDA)；(2)2-(2-氨基乙氧基)乙醇(DGA)；(3)鄰苯二酚(Catechol)；(4)水。

用來清洗EKC溶液的IPA的分子式為(CH₃)₂CHOH，可以與水任意比互溶。在特定條件下，IPA會發生以下的氧化反應以及取代反應：

2(CH₃)₂CHOH+O₂→2(CH₃)₂C＝O+2H₂O

(CH₃)₂CHOH+HX→(CH₃)₂CHX+H₂O

在以上兩種反應中，都有水的生成，而之前已提到，如果溶液中水的含量太高，對金屬線是不利的，易于發生原電池反應而造成金屬線的缺陷。例如，在Al制程中，由于Al會與Cu形成一種Al₂Cu合金相，當浸入水中時，就會產生如下原電池反應：

陰極：Al₂Cuθ相

陽極：Cu沉積，Al

Al→Al³⁺+3e^-

該原電池反應造成了Al的離子化，也就是說，裸露在外的Al線就會發生空洞缺陷。

【發明內容】

本發明的目的在于解決現有技術中存在的上述問題，提供一種半導體晶圓的清洗方法，防止晶圓上裸露的金屬線發生原電池反應，從而提高晶圓的生產效率和成品率。

根據本發明的上述目的，本發明提出一種半導體晶圓的清洗方法，該方法至少包含如下步驟：

提供一晶圓，所述晶圓上具有刻蝕殘余物；

采用EKC溶液清洗所述晶圓，去除所述晶圓上的刻蝕殘余物；

采用一清洗劑清洗所述晶圓，去除所述晶圓上殘留的EKC溶液，所述清洗劑為酮基化合物且不含有羥基；

去除晶圓表面殘留的清洗劑。

其中，所述清洗劑選自于丙酮和丁酮中的一種或兩種。

所述采用EKC溶液清洗晶圓的步驟中，實施清洗的時間是20至30分鐘。

所述采用清洗劑清洗晶圓的步驟中，實施清洗的時間是5至10分鐘。

所述去除晶圓表面殘留的清洗劑的步驟進一步包括：將所述晶圓移至快排沖洗槽中，采用去離子水對所述晶圓進行沖洗。

所述采用去離子水對晶圓進行沖洗的時間是5至10分鐘。

本發明中采用清洗劑代替IPA來清洗晶圓上的EKC殘留液的優點在于，因為該清洗劑中沒有羥基的存在，因此在清洗過程中不會發生醇類的氧化或者取代反應，所以溶液中的水含量不會因為清洗劑自身的反應而發生改變，在晶圓清洗工藝中能夠完全控制水的含量，從而對金屬線進行了有效的保護。

【附圖說明】

圖1為本發明半導體晶圓的清洗方法的工藝流程圖。

【具體實施方式】

為了讓本發明的目的、特征和優點能更明顯易懂，下文特舉一較佳實施例，并配合所附圖示，做詳細說明如下。

如圖1所示，為本發明半導體晶圓的清洗方法的工藝流程圖，本發明包含如下步驟：步驟S10，提供一晶圓，所述晶圓上具有刻蝕殘余物；步驟S20，采用EKC溶液清洗所述晶圓，去除所述晶圓上的刻蝕殘余物；步驟S30，采用一清洗劑清洗所述晶圓，去除所述晶圓上殘留的EKC溶液，所述清洗劑為酮基化合物且不含有羥基；步驟S40，去除晶圓表面殘留的清洗劑。具體而言：

于步驟S10中提供一晶圓，所述晶圓上具有刻蝕殘余物；這些刻蝕后的殘余物有可能是刻蝕工藝中為了形成良好的刻蝕形貌而在刻蝕過程中形成的用來保護側壁的聚合物，這些聚合物需要在刻蝕完畢后通過濕法清洗去除掉；此外，刻蝕后的殘余物也有可能包含干法剝離光刻膠后殘留在晶圓上的未清除干凈的光刻膠，這些殘留的光刻膠同樣需要濕法工藝來清洗。