[發(fā)明專利]一種芯片清洗方法及裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410106301.2
• 申請日: 2014-03-20
• 公開（公告）號: CN104923504A
• 公開（公告）日: 2015-09-23
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊志勇;楊勇
• 申請（專利權(quán)）人: 中芯國際集成電路制造（上海）有限公司;中芯國際集成電路制造（北京）有限公司
• 主分類號: B08B3/02
• 分類號: B08B3/02;H01L21/02;H01L21/67
• 代理公司: 上海光華專利事務(wù)所 31219
• 代理人: 李儀萍

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種芯片清洗方法及裝置。

背景技術(shù)

隨著集成電路特征尺寸進(jìn)入到深亞微米階段，集成電路芯片制造工藝中所要求的芯片表面的潔凈度越來越高，為了保證芯片材料表面的潔凈度，集成電路的制造工藝中尋在數(shù)百道清洗工藝，清洗工序占了整個(gè)制造過程的30%。

傳統(tǒng)的清洗方式是利用去離子水沖洗芯片，這種方式中，去離子水以很高的流量沖擊芯片，將芯片上的雜質(zhì)和污染物沖走，從而達(dá)到清洗效果。但是這種清洗方法對芯片的沖擊力過大，容易造成元件圖案的損壞，并且這種清洗方式的去離子水的利用率低，導(dǎo)致資源浪費(fèi)。據(jù)統(tǒng)計(jì)，每片200mm直徑的硅襯底芯片，在整個(gè)制造中需耗用5噸高純?nèi)ルx子水，再加上清洗中其它各種耗材的費(fèi)用，將是一個(gè)十分高昂的數(shù)字。

目前，常用的清洗芯片的方法改為霧化噴洗，即噴射出來的清洗液為霧狀，如圖1所示，為現(xiàn)有技術(shù)中芯片清洗示意圖，該方法主要利用氮?dú)鈬姵鏊F來清洗芯片10A。水是靠溶解在水中的鹽離子導(dǎo)電，水越純其水阻值（水的電阻率）越高，導(dǎo)電就越差，高速沖擊下容易產(chǎn)生靜電。而芯片主要為純硅襯底的硅片和帶有金屬互連結(jié)構(gòu)的硅片，清洗時(shí)金屬互連結(jié)構(gòu)之間產(chǎn)生靜電若不及時(shí)釋放掉，則會引起金屬互連線之間橋接短路，導(dǎo)致芯片失效，增加制造成本。

因此，提供一種改進(jìn)的芯片清洗方法及裝置時(shí)本領(lǐng)域技術(shù)人員需要解決的課題。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于以上所述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，本發(fā)明的目的在于提供一種芯片清洗方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中霧化噴洗引起芯片內(nèi)部產(chǎn)生靜電的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的及其他相關(guān)目的，本發(fā)明提供一芯片清洗方法，所述芯片清洗方法至少包括霧化噴洗步驟，所述霧化噴洗步驟中通過霧化噴洗裝置將清洗劑噴射于待清洗的芯片表面；清洗劑包括氮?dú)狻睔狻⒍趸己腿ルx子水的氣液混合物；所述氣液混合物中混合液的水阻值為50～80KΩ·CM。

作為本發(fā)明的芯片清洗方法的一種優(yōu)化的方案，所述氮?dú)獾牧髁糠秶鸀?0～80升/分鐘。

作為本發(fā)明的芯片清洗方法的一種優(yōu)化的方案，所述二氧化碳的流量范圍為0.5～1.0升/分鐘。

作為本發(fā)明的芯片清洗方法的一種優(yōu)化的方案，所述氨氣的流量范圍為0.1～0.3升/分鐘。

作為本發(fā)明的芯片清洗方法的一種優(yōu)化的方案，所述去離子水的流量范圍為75～85升/分鐘。

作為本發(fā)明的芯片清洗方法的一種優(yōu)化的方案，通過所述霧化噴洗裝置先將氮?dú)夂投趸蓟旌闲纬苫旌蠚怏w、氨氣通入去離子水中形成氨水，之后將所述混合氣體與氨水混合形成氣液混合物噴射于待清洗的芯片表面。

作為本發(fā)明的芯片清洗方法的一種優(yōu)化的方案，所述氨水的濃度范圍為0.1～0.3%。

作為本發(fā)明的芯片清洗方法的一種優(yōu)化的方案，進(jìn)行霧化噴洗步驟之后還包括用流量為40～60升/分鐘的去離子水清洗芯片的步驟。

本發(fā)明還提供一種芯片清洗裝置，所述芯片清洗裝置至少包括霧化噴洗裝置，所述霧化噴洗裝置包括氮?dú)鈱?dǎo)入部件、氨氣導(dǎo)入部件、二氧化碳導(dǎo)入部件和去離子水導(dǎo)入部件，所述氮?dú)鈱?dǎo)入部件的出口、氨氣導(dǎo)入部件的出口、二氧化碳導(dǎo)入部件的出口和去離子水導(dǎo)入部件的出口與一連接件連通，所述連接件上還設(shè)置有噴嘴。

作為本發(fā)明的芯片清洗裝置的一種優(yōu)化的方案，所述氮?dú)鈱?dǎo)入部件、二氧化碳導(dǎo)入部件通過第一導(dǎo)管與所述連接件連通；所述氨氣導(dǎo)入部件、去離子水導(dǎo)入部件通過第二導(dǎo)管與所述連接件連接。

作為本發(fā)明的芯片清洗裝置的一種優(yōu)化的方案，所述氨氣導(dǎo)入部件上裝設(shè)有閥門和流量調(diào)節(jié)器。

作為本發(fā)明的芯片清洗裝置的一種優(yōu)化的方案，所述噴嘴距離所述待清洗的芯片的距離的范圍為1～3cm。

如上所述，本發(fā)明的芯片清洗方法及裝置，至少包括霧化噴洗步驟，所述霧化噴洗步驟中通過霧化噴洗裝置將清洗劑噴射于待清洗的芯片表面；清洗劑包括氮?dú)狻睔狻⒍趸己腿ルx子水的氣液混合物；所述氣液混合物中混合液的水阻值為50～80KΩ·CM。本發(fā)明通過在在清洗劑中加入二氧化碳和氨氣，并且二氧化碳和氨氣在水中迅速發(fā)生反應(yīng)生成大量的正負(fù)離子HCO₃^-和NH₄⁺，使去離子水的水阻值減小，進(jìn)而使芯片表面的靜電更容易釋放出來。

附圖說明

圖1為現(xiàn)有技術(shù)的芯片清洗裝置示意圖。

圖2為本發(fā)明的芯片清洗裝置示意圖。

元件標(biāo)號說明

100????霧化噴洗裝置