[發(fā)明專利]器件清洗方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711132320.2
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN109786209B
• 公開（公告）日: 2021-04-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 不公告發(fā)明人
• 申請（專利權(quán)）人: 長鑫存儲技術(shù)有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02
• 代理公司: 上海思微知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 31237
• 代理人: 智云

本發(fā)明提供一種器件清洗方法，依序采用清洗液體和置換液體清洗基底，在以置換液體取代并排出清洗液體的過程中，以多段變速方式旋轉(zhuǎn)基底，以置換圖案化膜層的凹陷區(qū)內(nèi)的清洗液體，并且置換液體的表面張力小于清洗液體，以此增加置換液體滲透至圖案化膜層的凹陷區(qū)的力，從而加快置換液體取代并排出清洗液體的速度，由此改善清洗的能力以及干燥的效率，并降低整個洗凈時間達到提升機臺產(chǎn)能、降低液體的使用量、降低廢水處理成本以及降低對環(huán)境污染的目的。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及應(yīng)用于集成電路制作工藝的器件清洗方法。

背景技術(shù)

在半導(dǎo)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，以及在半導(dǎo)體器件的整個制造工藝中，通常都會在晶圓上殘留顆粒。因此，通常需要采用清洗的步驟來去除晶圓上殘留的顆粒。尤其是通過濕法刻蝕在晶圓上形成圖案之后，首先需要清洗去除晶圓圖案內(nèi)殘留的化學(xué)藥液。

晶圓濕法刻蝕之后一般包括水洗步驟與干燥步驟，水洗步驟是在濕法刻蝕后通過大量的超純水清洗晶圓去除刻蝕液與微塵，干燥步驟是超純水清洗后通過異丙醇(IPA)置換掉附著在晶圓上的超純水，避免水的表面張力過大在高速旋轉(zhuǎn)的過程中造成晶圓圖案的倒塌，之后再進行旋轉(zhuǎn)干燥。

但是，隨著半導(dǎo)體器微縮制程的不斷發(fā)展，器件元件的特征尺寸越來越小，通入等速等方向的超純水將無法快速地清洗掉晶圓圖案間及深層底部的化學(xué)藥液，亦無法有效地除去頑固附著在圖案隙縫中及較深層底部的微塵，并且通入等速等方向的IPA將無法快速且完全地置換掉藏在晶圓圖案隙縫中及較深層底部的超純水，造成后續(xù)晶圓在旋轉(zhuǎn)干燥時此超純水的表面張力將會造成圖案倒塌。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的主要目的在于提供一種器件清洗方法，能夠加快液體對圖案凹陷區(qū)的清洗速率，避免基底圖案的倒塌。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種器件清洗方法，包括：

提供一晶圓基底，所述基底的第一表面上形成有圖案化膜層；以及，

依序采用清洗液體和置換液體清洗所述基底，在以所述置換液體取代并排出所述清洗液體的過程中，以多段變速方式旋轉(zhuǎn)所述基底，以置換所述圖案化膜層的凹陷區(qū)內(nèi)的所述清洗液體并且所述置換液體的表面張力小于所述清洗液體。

可選的，所述多段變速方式包含在清洗過程中所述基底的旋轉(zhuǎn)速度在第一旋轉(zhuǎn)速度以及第二旋轉(zhuǎn)速度之間重復(fù)轉(zhuǎn)換，且所述第二旋轉(zhuǎn)速度小于所述第一旋轉(zhuǎn)速度，使所述置換液體滲透至所述圖案化膜層的所述凹陷區(qū)。

可選的，在依序采用所述清洗液體和置換液體清洗所述基底的步驟包括：

采用包含超純水成分的所述清洗液體對所述基底上的所述圖案化膜層進行液體清洗；以及，

采用包含異丙醇成分的所述置換液體對所述圖案化膜層的所述凹陷區(qū)內(nèi)空間進行調(diào)節(jié)表面張力的液體置換；

在所述液體清洗的過程以及所述液體置換的過程中，均旋轉(zhuǎn)所述基底，所述基底的旋轉(zhuǎn)速度在所述第一旋轉(zhuǎn)速度與所述第二旋轉(zhuǎn)速度之間重復(fù)轉(zhuǎn)換。

可選的，在以所述置換液體取代并排出所述清洗液體的過程中，在所述基底的第二表面上通入溫度高于常溫的導(dǎo)熱液體，以穩(wěn)定所述基底的溫度在一高于常溫的較高值，所述第一表面與所述第二表面分別位于所述基底的兩相對側(cè)。

可選的，所述導(dǎo)熱液體包含超純水成分，其溫度介于70℃～80℃。

可選的，所述第一旋轉(zhuǎn)速度介于950轉(zhuǎn)/秒～1050轉(zhuǎn)/秒，所述第二旋轉(zhuǎn)速度介于270轉(zhuǎn)/秒～330轉(zhuǎn)/秒。

可選的，由所述第一旋轉(zhuǎn)速度至所述第二旋轉(zhuǎn)速度的過程有一減速過程，所述減速過程以950轉(zhuǎn)/秒～1050轉(zhuǎn)/秒的速度減速；由所述第二旋轉(zhuǎn)速度至所述第一旋轉(zhuǎn)速度的過程有一加速過程，所述加速過程以950轉(zhuǎn)/秒～1050轉(zhuǎn)/秒的速度加速。