[發明專利]晶圓清洗方法

在審

• 申請號: 201410074458.1
• 申請日: 2014-03-03
• 公開（公告）號: CN104889102A
• 公開（公告）日: 2015-09-09
• 發明（設計）人: 楊貴璞;王堅;王暉
• 申請（專利權）人: 盛美半導體設備(上海)有限公司
• 主分類號: B08B3/12
• 分類號: B08B3/12;H01L21/67
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸勍

技術領域

本發明涉及集成電路制造領域，尤其涉及一種晶圓清洗方法。

背景技術

清洗是利用物理、化學或機械作用的方法使吸附在晶圓表面的污染物解吸而離開晶圓表面的過程。隨著集成電路工藝技術的飛速發展和圖形關鍵尺寸的不斷縮小，以及新材料的引入，在集成電路制造過程中，清洗質量的高低已嚴重影響到先進電子器件的性能、可靠性與穩定性。目前，晶圓清洗仍以濕法清洗為主，而濕法清洗中傳統的批處理清洗技術在諸多工藝因素的驅動下已難以適應濕法清洗，因此，集成電路制造工藝過程中需要引入新的清洗工藝以滿足工藝需求。

單圓片清洗技術由于能夠降低批處理中成品率損失的風險、避免交叉污染、能夠滿足晶圓背面、斜面和邊緣清洗的要求等，正逐步取代批處理清洗技術。為了進一步提高晶圓清洗效果，在單圓片清洗技術中加入了超聲波或兆聲波，使用超聲波或兆聲波能夠有效去除晶圓表面的有機物、顆粒和金屬雜質等，且不破壞晶圓表面特性。

現有的單圓片清洗裝置在清洗晶圓時，超聲波或兆聲波發生器從晶圓的邊緣勻速運動到晶圓的中心后停止，因此，在晶圓的整個清洗過程中，晶圓的中心點所受到的超聲波或兆聲波能量影響的時間最長，從而導致晶圓的中心點處的結構層受到損傷，尤其是在清洗介質層時，晶圓的中心點處的介質層出現凹坑現象，導致產品良率降低甚至報廢。

發明內容

本發明的目的是提供一種晶圓清洗方法，該方法能夠避免晶圓的中心點處的結構層在清洗過程中受到損傷，從而提高晶圓的清洗效果，提升產品良率。

為實現上述目的，本發明提出的晶圓清洗方法，利用兆聲波發生器對晶圓表面進行清洗，該方法包括：旋轉晶圓并使兆聲波發生器在晶圓邊緣與晶圓中心之間來回運動，在兆聲波發生器的運動過程中，改變兆聲波發生器在晶圓表面停留的時間。

根據本發明的晶圓清洗方法的一實施例，兆聲波發生器在晶圓表面停留的時間t與晶圓的半徑R之間的關系為：t=k+m*R²，其中，k為常數，m為系數。

根據本發明的晶圓清洗方法的一實施例，在改變兆聲波發生器在晶圓表面停留的時間的同時改變兆聲波發生器在晶圓表面的能量密度分布。

根據本發明的晶圓清洗方法的一實施例，兆聲波發生器在晶圓表面的能量密度分布δ與晶圓的半徑R之間的關系為：當兆聲波發生器運動至晶圓中心時，即R=0時，兆聲波發生器在晶圓表面的能量密度分布δ=δ1，δ1為常數，兆聲波發生器的功率P=δ1*r²，r為兆聲波發生器自身的半徑值；當R≠0時，δ=N*P/R²，P為兆聲波發生器運動至晶圓中心時，兆聲波發生器的功率值，N為系數。

為實現上述目的，本發明提出的又一晶圓清洗方法，利用兆聲波發生器對晶圓表面進行清洗，該方法包括：旋轉晶圓并使兆聲波發生器從晶圓邊緣向晶圓中心運動并過晶圓中心點，在兆聲波發生器的運動過程中，改變兆聲波發生器在晶圓表面停留的時間。

根據本發明的晶圓清洗方法的一實施例，兆聲波發生器從晶圓邊緣向晶圓中心運動并過晶圓中心點后到達晶圓另一邊緣。

根據本發明的晶圓清洗方法的一實施例，兆聲波發生器在晶圓表面停留的時間t與晶圓的半徑R之間的關系為：t=k+m*R²，其中，k為常數，m為系數。

根據本發明的晶圓清洗方法的一實施例，在改變兆聲波發生器在晶圓表面停留的時間的同時改變兆聲波發生器在晶圓表面的能量密度分布。

根據本發明的晶圓清洗方法的一實施例，兆聲波發生器在晶圓表面的能量密度分布δ與晶圓的半徑R之間的關系為：當兆聲波發生器運動至晶圓中心時，即R=0時，兆聲波發生器在晶圓表面的能量密度分布δ=δ1，δ1為常數，兆聲波發生器的功率P=δ1*r²，r為兆聲波發生器自身的半徑值；當R≠0時，δ=N*P/R²，P為兆聲波發生器運動至晶圓中心時，兆聲波發生器的功率值，N為系數。

本發明的有益效果是：本發明通過改變兆聲波發生器在晶圓表面停留的時間，使晶圓的中心點所受到的兆聲波能量與晶圓的其他位置所受到的兆聲波能量一致，避免了晶圓的中心點處的結構層在清洗過程中受到損傷或者在晶圓的中心產生凹坑。

附圖說明

圖1為晶圓清洗裝置的一示例性實施例的結構示意圖。

圖2為晶圓清洗裝置清洗晶圓表面時兆聲波發生器的運動示意圖。

圖3為兆聲波發生器在晶圓表面停留的時間與晶圓半徑之間的函數曲線圖。