[發明專利]晶圓清洗設備及其清洗方法

在審

• 申請號: 201810344649.3
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108598019A
• 公開（公告）日: 2018-09-28
• 發明（設計）人: 李丹;高英哲;張文福;葉日銓;劉家樺
• 申請（專利權）人: 德淮半導體有限公司
• 主分類號: H01L21/67
• 分類號: H01L21/67;H01L21/02
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 武振華;吳敏

一種晶圓清洗設備及其清洗方法，所述晶圓清洗設備包括：密封的清洗腔體；用于放置晶圓的晶圓基座，位于所述清洗腔體內；第一進氣管路，與所述清洗腔體連通，所述第一進氣管路在開啟時向所述清洗腔體輸入氣態CO₂；第二進氣管路，與所述清洗腔體連通，所述第二進氣管路在開啟時向所述清洗腔體輸入CO₂流體，其中，所述第一進氣管路與所述第二進氣管路分時開啟；出氣管路，與所述清洗腔體連通，用于排出所述清洗腔體內的氣體或CO₂流體。本發明方案可以采用CO₂流體對晶圓表面進行清洗，可以溶解去除殘留的有機物等，從而提高清洗潔凈度。

技術領域

本發明涉及半導體制造技術領域，尤其涉及一種晶圓清洗設備及其清洗方法。

背景技術

隨著半導體產業不斷發展，對半導體清洗技術的要求持續提高，所述半導體清洗技術已成為決定產品良率的關鍵技術之一。

目前的晶圓(Wafer)清洗方法可以包括：槽式清洗以及單片式清洗。通常采用藥液以及去離子水(De-Ionized Water)作為清洗原材料。具體地，通常采用藥液進行清洗，然后去離子水沖洗藥液，防止藥液殘留刻蝕晶圓。

在清洗之后，還需要采用干燥(Dry)工藝去除晶圓上殘留的液體。具體地，在對應于槽式清洗的過程中，通常采用異丙醇(Isopropanol，IPA)作為干燥原材料；在對應于單片式清洗的過程中，通常采用去離子水旋轉干燥法(De-Ionized Water Spin Dry，DIW SpinDry)對去離子水進行干燥。

然而，在采用IPA時，由于需要采用不銹鋼材料制造承裝IPA的槽，因此存在金屬污染的潛在危害；并且由于IPA為易燃材料(閃燃點26℃)，存在生產安全隱患；在采用旋轉干燥法對去離子水進行干燥時，容易由于表面張力(毛細力)的作用，導致晶圓的凸出圖案在旋轉過程中發生倒塌，降低產品良率。

發明內容

本發明解決的技術問題是提供一種晶圓清洗設備及其清洗方法，采用CO₂流體對晶圓表面進行清洗，可以溶解去除殘留的有機物等，從而提高清洗潔凈度。

為解決上述技術問題，本發明實施例提供一種晶圓清洗設備，包括：密封的清洗腔體；用于放置晶圓的晶圓基座，位于所述清洗腔體內；第一進氣管路，與所述清洗腔體連通，所述第一進氣管路在開啟時向所述清洗腔體輸入氣態CO₂；第二進氣管路，與所述清洗腔體連通，所述第二進氣管路在開啟時向所述清洗腔體輸入CO₂流體，其中，所述第一進氣管路與所述第二進氣管路分時開啟；出氣管路，與所述清洗腔體連通，用于排出所述清洗腔體內的氣體或CO₂流體。

可選的，所述晶圓清洗設備還包括：第一溫控設備，用于控制所述清洗腔體內的溫度；和/或，第一壓力調節設備，用于控制所述清洗腔體內的壓力。

可選的，所述晶圓清洗設備還包括：氣泵，與所述出氣管路連接，用于抽出所述清洗腔體內的氣體或CO₂流體。

可選的，所述晶圓清洗設備還包括：晶圓升降設備，用于控制所述晶圓基座帶動所述晶圓在所述清洗腔體內移動。

可選的，所述出氣管路至少包括第一出氣管路和第二出氣管路，所述第一出氣管路用于輸出所述清洗腔體內的CO₂氣體或CO₂流體，所述第二出氣管路用于輸出所述清洗腔體內的空氣，所述晶圓清洗設備還包括：CO₂回收設備，所述CO₂回收設備的第一端連接于所述第一出氣管路，所述CO₂回收設備的第二端連接于所述第一進氣管路以及所述第二進氣管路。

可選的，所述晶圓清洗設備還包括：所述第一出氣管路、所述第一進氣管路以及所述第二進氣管路中的至少一個連接有過濾器。