[發明專利]用于半導體器件制造的清潔方法

在審

• 申請號: 201510464458.7
• 申請日: 2015-07-31
• 公開（公告）號: CN105448661A
• 公開（公告）日: 2016-03-30
• 發明（設計）人: 葉明熙;吳松勛;陳昭成;章勛明;周柏瑋
• 申請（專利權）人: 臺灣積體電路制造股份有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 北京德恒律治知識產權代理有限公司 11409
• 代理人: 章社杲;李偉

優先權數據

本申請是2013年2月1日提交的美國申請第13/757,094號的部分繼續，其全部內容結合于此作為參考。

技術領域

本發明一般地涉及半導體技術領域，更具體地，涉及半導體器件的制造方法。

背景技術

半導體集成電路(IC)工業經歷了指數式增長。IC材料和設計的技術進步產生了多代IC，每一代都比前一代具有更小且更復雜的電路。在IC演進的過程中，功能密度通常增加而幾何尺寸減小。這種比例縮小工藝通常會導致增加生產效率和降低成本。然而，這種比例縮小還增加了處理和制造的復雜度。這些復雜度具有它們自身相關的成本。

例如，隨著技術節點的減小，一種上升的成本是要求用于支持制造工藝及其復雜度的大量化學物?；瘜W物的量隨時間的增加具有不僅與獲取化學物本身相關的成本而且具有與環境影響相關的成本。要求大量化學物的工藝是晶圓清潔工藝。貫穿IC的制造工藝執行晶圓清潔工藝。示例性傳統的清潔工藝是“標準清潔1”和“標準清潔2”，它們也被稱為SC1和SC2。清潔工藝通常用于去除顆粒(例如，SC1)和/或金屬離子(例如SC2)。盡管現有的清潔工藝通常能夠滿足特定的目的，但不能在所有方面完全符合要求。

發明內容

為了解決現有技術中所存在的缺陷，根據本發明的一方面，提供了一種方法，包括：提供半導體襯底；利用第一清潔混合物執行所述半導體襯底的第一清潔，所述第一清潔混合物包括酸和堿中的一種、臭氧、以及水；在所述第一清潔之后，清洗所述半導體襯底；以及在清洗之后，利用第二清潔混合物執行所述半導體襯底的第二清潔，所述第二清潔混合物包括酸和堿中的另一種、臭氧、以及水。

優選地，所述第一清潔混合物包括酸，所述酸包括HF。

優選地，所述第二清潔混合物包括堿，所述堿包括NH₄OH。

優選地，所述第一清潔混合物包括堿，所述堿包括NH₄OH。

優選地，所述第二清潔混合物包括酸，所述酸包括HF。

優選地，所述第一清潔和所述第二清潔還包括：在將所述第一清潔混合物和所述第二清潔混合物提供給所述半導體襯底的同時，加熱所述半導體襯底的背面。

優選地，方法還包括：在所述第二清潔之后，清洗所述半導體襯底。

優選地，方法還包括：在所述第二清潔之后，使用所述第一清潔混合物再次執行所述第一清潔。

根據本發明的另一方方面，提供了一種清潔半導體襯底的方法，包括：在半導體襯底的表面上提供包括HF、臭氧和水的第一清潔溶液；在提供所述第一清潔溶液之后，清洗所述半導體襯底；在清洗之后，在所述半導體襯底的表面上提供包括NH₄OH、臭氧和水的第二清潔溶液。

優選地，方法還包括：在提供所述第一清潔溶液和提供所述第二清潔溶液期間，加熱所述半導體襯底的背面，所述背面與所述半導體襯底的表面相對。

優選地，提供所述第一清潔溶液具有大約30秒的持續時間，并且提供所述第二清潔溶液具有大約60秒的持續時間。

優選地，提供所述第一清潔溶液還包括：提供NH₄F和表面活性劑中的至少一種。

優選地，方法還包括：在提供所述第二清潔溶液之后，在所述半導體襯底的表面上第二次提供包括HF、臭氧和水的所述第一清潔溶液；此后，在所述半導體襯底的表面上第二次提供包括NH₄OH、臭氧和水的所述第二清潔溶液。

優選地，提供包括HF、臭氧和水的所述第一清潔溶液包括：提供大約1％和大約500百萬分率(ppm)之間的HF以及提供大約500ppm和1ppm之間的臭氧。

優選地，提供包括NH₄OH、臭氧和水的所述第二清潔溶液包括：提供大約10％和大約0.01％之間的NH₄OH以及提供大約500ppm和1ppm之間的臭氧。

根據本發明的又一方面，提供了一種制造半導體器件的方法，包括：在半導體晶圓的表面上形成第一部件；在所述表面上的所述第一部件上噴射第一清潔混合物，所述第一清潔混合物包括臭氧和HF；以及在停止噴射所述第一清潔混合物之后，在所述表面上的所述第一部件上噴射第二清潔混合物，所述第二清潔混合物包括臭氧和NH₄OH，其中與噴射所述第一清潔混合物原位地噴射所述第二清潔混合物。