[發(fā)明專利]消除拋光后晶圓表面殘留印記及微小顆粒的清洗方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202111453357.1
• 申請日: 2021-12-01
• 公開（公告）號: CN114141610A
• 公開（公告）日: 2022-03-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 連坤;王金翠;劉桂銀;張秀全;孫丙瑞;王有貴;李道玉
• 申請（專利權(quán)）人: 濟(jì)南晶正電子科技有限公司
• 主分類號: H01L21/02
• 分類號: H01L21/02;B08B3/04;B08B3/08;B08B3/12
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本發(fā)明公開了一種消除拋光后晶圓表面殘留印記及微小顆粒的清洗方法包括：用純水對晶圓進(jìn)行初級清洗；用乙醇對晶圓表面進(jìn)行擦拭清潔；清潔完成后用純水浸泡去除乙醇；采用第一清洗溶液對晶圓進(jìn)行浸泡清洗，經(jīng)過第一清洗溶液浸泡的晶圓再用純水浸泡；采用第二清洗溶液對晶圓進(jìn)行浸泡清洗，經(jīng)過第二清洗溶液浸泡的晶圓再用純水浸泡；采用第三清洗溶液對晶圓進(jìn)行浸泡清洗，經(jīng)過第三清洗溶液浸泡的晶圓再用純水浸泡；再次采用第一清洗溶液對晶圓進(jìn)行浸泡清洗，經(jīng)過第一清洗溶液浸泡的晶圓再用純水浸泡；最后將晶圓浸泡在純水中，進(jìn)行兆聲清洗的同時(shí)通二氧化碳?xì)怏w，清洗完畢進(jìn)行甩干操作。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請屬于半導(dǎo)體材料清洗工藝領(lǐng)域，尤其涉及一種消除拋光后晶圓表面殘留印記及微小顆粒的清洗方法。

背景技術(shù)

半導(dǎo)體器件生產(chǎn)中，晶圓經(jīng)過拋光后表面會存在拋光殘留物，特別是容易出現(xiàn)人為原因造成的污染，例如在晶圓表面造成指印、顆粒物以及其他有機(jī)和無機(jī)雜質(zhì)的殘留。這些雜質(zhì)有的以原子狀態(tài)或離子狀態(tài)存在于晶圓表面，有的以薄膜形式或顆粒形式存在于晶圓表面，由此會導(dǎo)致半導(dǎo)體器件產(chǎn)生各種缺陷，所以晶圓須嚴(yán)格清洗，清除表面包括指印、有機(jī)物、靜電離子、重金屬離子以及顆粒物等在內(nèi)的污染雜質(zhì)。

現(xiàn)有技術(shù)中，為解決晶圓表面玷污問題，清洗方法通常為：對晶圓進(jìn)行初級清洗；采用HF溶液對經(jīng)過初級清洗的晶圓進(jìn)行清洗；將經(jīng)過HF溶液清洗后的晶圓放入一定溫度的純水中，放置一段時(shí)間；將晶圓從純水中取出，采用DHF(稀氟氫酸)溶液對晶圓進(jìn)行清洗，將經(jīng)過DHF溶液清洗后的晶圓放入一定溫度的純水中，放置一段時(shí)間。

但現(xiàn)有的兩種清洗方法為去除晶圓表面的氧化層，均需要增加一個(gè)氫氟酸浸泡的步驟，這種清洗工藝會在晶圓表面引入氟元素，氟元素的引入既不經(jīng)濟(jì)又不環(huán)保，而且清洗后測得的顆粒物殘留在1000-2000之間，會給半導(dǎo)體器件的性能造成很大影響。

發(fā)明內(nèi)容

本申請?zhí)峁┝艘环N消除拋光后晶圓表面殘留印記及微小顆粒的清洗方法，以解決現(xiàn)有技術(shù)中，晶圓表面清洗工藝會在晶圓表面引入氟元素，造成環(huán)境污染，以及清洗后的顆粒物殘留在1000-2000之間，使得半導(dǎo)體器件性能降低的問題。

本申請?zhí)峁┝艘环N消除拋光后晶圓表面殘留印記及微小顆粒的清洗方法，所述方法包括：使用純水對拋光后的晶圓進(jìn)行初級清洗；使用乙醇對初級清洗后的所述晶圓表面進(jìn)行擦拭清潔，并在清潔完成后對晶圓使用純水進(jìn)行首次浸泡；使用第一清洗溶液對使用所述純水首次浸泡后的晶圓進(jìn)行浸泡清洗，并對經(jīng)過所述第一清洗溶液浸泡的晶圓使用純水進(jìn)行二次浸泡；使用第二清洗溶液對使用所述純水二次浸泡后的晶圓進(jìn)行浸泡清洗，并對經(jīng)過所述第二清洗溶液浸泡的晶圓使用純水進(jìn)行三次浸泡；使用第三清洗溶液對使用所述純水三次浸泡后的晶圓進(jìn)行浸泡清洗，并對經(jīng)過所述第三清洗溶液浸泡的晶圓使用純水進(jìn)行四次浸泡；使用第一清洗溶液對使用所述純水四次浸泡后的晶圓進(jìn)行浸泡清洗，并對經(jīng)過所述第一清洗溶液浸泡的晶圓使用純水進(jìn)行五次浸泡；對所述五次浸泡在純水中的晶圓，通入二氧化碳?xì)怏w進(jìn)行兆聲清洗，并甩干清洗完成后的晶圓。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述乙醇的濃度為98％。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一清洗溶液的成分配比具體為：氨水：雙氧水：水＝1:1:5-15。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述第二清洗溶液的成分配比具體為：鹽酸：雙氧水：水＝1:1:5-15。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述第三清洗溶液的成分配比具體為：硫酸：雙氧水＝5-9:1。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述第三清洗溶液的溫度控制在100-120攝氏度。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述第一清洗溶液和所述第二清洗溶液的溫度控制在50-70攝氏度。

在一種實(shí)現(xiàn)方式中，所述純水浸泡的溫度控制在50-70攝氏度。