專利名稱：晶圓清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及集成電路制造領(lǐng)域，特別是涉及一種晶圓清洗方法。
背景技術(shù)：
在集成電路制造領(lǐng)域，在某些工藝步驟后，通常會(huì)在晶圓表面留下污染物，所述污 染物包括有機(jī)化合物、金屬雜質(zhì)或顆粒(Particle)等，這些污染物對(duì)于產(chǎn)品后續(xù)工藝的影 響非常大。例如，顆粒的附著會(huì)影響光刻工藝圖案轉(zhuǎn)移的真實(shí)性，甚至?xí)斐呻娐方Y(jié)構(gòu)的短 路。因此，在半導(dǎo)體器件制造過程中，最頻繁的工藝步驟就是晶圓清洗，以去除附著于晶圓 表面的污染物，避免這些污染物影響后續(xù)制程的進(jìn)行，并防止清洗機(jī)臺(tái)與其它晶圓受到這 些污染物的污染。目前，晶圓上的污染物的去除可以采用旋轉(zhuǎn)型機(jī)臺(tái)來完成，例如日本SCREEN公司 生產(chǎn)的DNS-SU3000機(jī)臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)型機(jī)臺(tái)可提供自動(dòng)化單片式清洗制程，適用于晶圓正 面、背面以及邊緣的處理。在所述旋轉(zhuǎn)型機(jī)臺(tái)清洗晶圓時(shí)，可以在晶圓旋轉(zhuǎn)的同時(shí)，從晶圓 上方將去離子水(De-ionized Water, DIff)排放到晶圓上，所述去離子水的溫度為室溫，也 就是說，所述去離子水的溫度小于25°C。接著，通過旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，使去離子水布滿 整個(gè)晶圓表面。之后，再噴吹惰性氣體于晶圓表面以干燥晶圓，而完成晶圓清洗工藝。但是，由于所述室溫的去離子水的分子動(dòng)能較小，故對(duì)于一些與晶圓表面粘附性 能較強(qiáng)的污染物的去除力度不夠，因此，在實(shí)際的清洗過程結(jié)束時(shí)，在晶圓的表面仍殘留有 大量的污染物，嚴(yán)重影響了半導(dǎo)體器件的可靠性及穩(wěn)定性。如何有效去除晶圓表面污染物是本領(lǐng)域技術(shù)人員一直希望解決但卻沒有解決的 問題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種晶圓清洗方法，其可以有效去除晶圓表面的污染物，提高半導(dǎo)體 器件的可靠性及穩(wěn)定性。為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種晶圓清洗方法，包括提供一晶圓；利用熱 去離子水沖洗所述晶圓，其中所述熱去離子水具有預(yù)設(shè)溫度，所述預(yù)設(shè)溫度介于50°C至 99°C之間；以及干燥所述晶圓?？蛇x的，干燥所述晶圓包括利用惰性氣體噴吹所述晶圓，其中所述惰性氣體為氮 氣，所述惰性氣體的溫度介于30°C至60°C之間?？蛇x的，利用熱去離子水沖洗所述晶圓的同時(shí)使用毛刷擦洗所述晶圓?？蛇x的，所述晶圓表面具有污染物，所述污染物為顆粒、有機(jī)化合物或金屬雜質(zhì)中 的一種或其組合。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本發(fā)明所提供的晶圓清洗方法，利用熱去離子水(Hot De-ionized WaterMist, HDWM)沖洗晶圓，由于所述熱去離子水具有較高的溫度，因此其具有更高的分子動(dòng)能，可
3有效破壞污染物與晶圓表面的粘附性，加大清洗的力度，提高顆粒去除效率(Particle Removal Efficiency, PRE)，達(dá)到極佳的清洗效果，進(jìn)而提高半導(dǎo)體器件的可靠性及穩(wěn)定 性。2、本發(fā)明所提供的晶圓清洗方法，工藝簡單，并未引進(jìn)新的化學(xué)試劑，不會(huì)對(duì)半導(dǎo) 體器件帶來任何副作用。3、本發(fā)明利用溫度較高的熱氮?dú)鈦砀稍锞A，可以加快晶圓的干燥速度，有效縮 短晶圓的干燥時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。


圖1為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的晶圓清洗方法的流程圖；圖2為采用本發(fā)明一實(shí)施例所提供的清洗方法的清洗過程示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、特征更明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
作 進(jìn)一步的說明。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比率，僅用以方 便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。在背景技術(shù)中已經(jīng)提及，現(xiàn)有的晶圓清洗方法是利用室溫的去離子水沖洗晶圓， 通常所述去離子水的溫度小于25°C，由于所述室溫的去離子水的分子動(dòng)能較小，故對(duì)于一 些與晶圓表面粘附性能較強(qiáng)的污染物的去除力度不夠，因此，在實(shí)際的清洗過程結(jié)束時(shí)，在 晶圓的表面仍殘留有大量的污染物，嚴(yán)重影響了半導(dǎo)體器件的可靠性及穩(wěn)定性。本發(fā)明的核心思想在于，提供一種晶圓清洗方法，其可以有效去除晶圓表面的污 染物，提高半導(dǎo)體器件的可靠性及穩(wěn)定性，且不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體器件帶來任何副作用。請(qǐng)參考圖1，其為本發(fā)明一實(shí)施例所提供的晶圓清洗方法的流程圖，結(jié)合該圖，該 方法包括步驟步驟S10，提供一晶圓。步驟S20，利用熱去離子水沖洗所述晶圓，其中所述熱去離子水具有預(yù)設(shè)溫度，所 述預(yù)設(shè)溫度介于50°C至99°C之間。步驟S30，干燥所述晶圓。其中，所述晶圓表面具有污染物，所述污染物為顆粒、有機(jī)化合物或金屬雜質(zhì)中的 一種或其組合?？蛇x的，干燥所述晶圓包括利用惰性氣體噴吹所述晶圓，所述惰性氣體為氮?dú)猓?所述惰性氣體的溫度介于30°C至60°C之間。本發(fā)明所提供的晶圓清洗方法，僅對(duì)清洗流程進(jìn)行了較小的改進(jìn)，并未引進(jìn)新的 化學(xué)試劑，不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體器件帶來任何副作用，但卻可以達(dá)到極佳的清洗效果，提高半導(dǎo)體 器件的可靠性及穩(wěn)定性。下面將對(duì)本發(fā)明的晶圓清洗方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí) 施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效 果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對(duì)本發(fā)明的 限制。
請(qǐng)參考圖2，首先，將待清洗的晶圓100放入清洗機(jī)臺(tái)的晶圓承載臺(tái)200上，所述清 洗機(jī)臺(tái)可以為旋轉(zhuǎn)型機(jī)臺(tái)，例如日本SCREEN公司生產(chǎn)的DNS-SU3000機(jī)臺(tái)，所述旋轉(zhuǎn)型機(jī)臺(tái) 可提供自動(dòng)化單片式清洗制程。其中，晶圓100上可以形成有材料層110，所述材料層110的材質(zhì)包括導(dǎo)電材料、介 電材料等，所述導(dǎo)電材料可以是多晶硅、銅、鋁或其它金屬等，所述介電材料可以是氧化硅、 氮化硅或氮氧化硅。所述材料層110可以通過化學(xué)氣相沉積或物理氣相沉積等方式形成。 并且，在形成材料層Iio的過程中，晶圓100的表面會(huì)附著很多污染物120。一般來說，所述 污染物120可以是顆粒(Particle)、有機(jī)化合物或金屬雜質(zhì)中的一種或其組合。接著，提供熱去離子水至晶圓100表面以沖洗所述晶圓100。詳細(xì)的，在此步驟中， 將噴嘴300移動(dòng)至晶圓100上方，所述熱去離子水由液體管路400經(jīng)噴嘴300噴灑至晶圓 100表面，同時(shí)晶圓承載臺(tái)200帶動(dòng)晶圓100轉(zhuǎn)動(dòng)，通過旋轉(zhuǎn)所產(chǎn)生的離心力，使熱去離子 水布滿整個(gè)晶圓100表面。當(dāng)然，在本發(fā)明其它實(shí)施例中，根據(jù)具體工藝要求，晶圓承載臺(tái) 200也可保持靜止。其中，所述熱去離子水具有預(yù)設(shè)溫度，所述熱去離子水的預(yù)設(shè)溫度介于50°C至 99°C之間，因此，所述熱去離子水具有更高的分子動(dòng)能，相比于傳統(tǒng)的清洗方法，提高了清 洗的力度，可大大破壞污染物120與晶圓100表面的粘附性，迅速且有效地去除晶圓100上 的污染物120，尤其是對(duì)于附著于晶圓100表面上的顆粒(particle)去除效果最佳，極大 的提高了顆粒去除效率(Particle RemovalEfficiency, PRE)。當(dāng)然，對(duì)于殘留于晶圓100 表面上的有機(jī)化合物和金屬雜質(zhì)等污染物，利用熱去離子水的清洗效果也非常明顯。優(yōu)選 的，所述熱去離子水的預(yù)設(shè)溫度為65°C，該預(yù)設(shè)溫度即可保證極佳的清洗效果，又可避免由 于去離子水溫度過高而導(dǎo)致的工藝過程控制困難。較佳的，在使用所述熱離子水沖洗晶圓100的同時(shí)，可使用軟毛刷擦洗所述晶圓 100表面，以提高了顆粒去除效率。最后，利用氣體管路500將惰性氣體噴吹至晶圓100表面，以移除晶圓100表面的 水痕，防止空氣中的氧氣和熱去離子水反應(yīng)在晶圓100表面形成弱酸。優(yōu)選的，所述氮?dú)獾?溫度介于30°c至60°C之間。本發(fā)明利用溫度較高的熱氮?dú)鈦砀稍锞A100，可以加快晶圓 100的干燥速度，有效縮短晶圓100的干燥時(shí)間，提高了生產(chǎn)效率。綜上所述，本發(fā)明所提供的晶圓清洗方法，包括如下步驟提供一晶圓；利用熱去 離子水沖洗所述晶圓，其中所述熱去離子水具有預(yù)設(shè)溫度，所述預(yù)設(shè)溫度介于50°C至99°C 之間；以及干燥所述晶圓。本發(fā)明利用熱去離子水沖洗晶圓，由于所述熱去離子水具有較高 的溫度，因此其具有更高的分子動(dòng)能，可破壞污染物與晶圓表面的粘附性，提高了顆粒去除 效率，達(dá)到了極佳的清洗效果，且并未引進(jìn)新的化學(xué)試劑，不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體器件帶來任何副作 用，并可提高生產(chǎn)效率。顯然，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種改動(dòng)和變型而不脫離本發(fā)明的精 神和范圍。這樣，倘若本發(fā)明的這些修改和變型屬于本發(fā)明權(quán)利要求及其等同技術(shù)的范圍 之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型在內(nèi)。
權(quán)利要求
一種晶圓清洗方法，其特征在于，包括提供一晶圓；利用熱去離子水沖洗所述晶圓，其中所述熱去離子水具有預(yù)設(shè)溫度，所述預(yù)設(shè)溫度介于50℃至99℃之間；以及干燥所述晶圓。
2.如權(quán)利要求1所述的晶圓清洗方法，其特征在于，所述熱去離子水的預(yù)設(shè)溫度為 65 "C。
3.如權(quán)利要求1所述的晶圓清洗方法，其特征在于，干燥所述晶圓包括 利用惰性氣體噴吹所述晶圓。
4.如權(quán)利要求3所述的晶圓清洗方法，其特征在于，所述惰性氣體為氮?dú)狻?br> 5.如權(quán)利要求3所述的晶圓清洗方法，其特征在于，所述惰性氣體的溫度介于30°C至 60°C之間。
6.如權(quán)利要求1所述的晶圓清洗方法，其特征在于，利用熱去離子水沖洗所述晶圓的 同時(shí)使用毛刷擦洗所述晶圓。
7.如權(quán)利要求1所述的晶圓清洗方法，其特征在于，所述晶圓表面具有污染物。
8.如權(quán)利要求7所述的晶圓清洗方法，其特征在于，所述污染物為顆粒、有機(jī)化合物或 金屬雜質(zhì)中的一種或其組合。
全文摘要
本發(fā)明揭露了一種晶圓清洗方法，包括如下步驟提供一晶圓；利用熱去離子水沖洗所述晶圓，其中所述熱去離子水具有預(yù)設(shè)溫度，所述預(yù)設(shè)溫度介于50℃至99℃之間；以及干燥所述晶圓。本發(fā)明利用熱去離子水沖洗晶圓，由于所述熱去離子水具有較高的溫度，因此其具有更高的分子動(dòng)能，可更有效的破壞污染物與晶圓表面的粘附性，提高顆粒去除效率，達(dá)到了極佳的清洗效果；且本發(fā)明并未引進(jìn)新的化學(xué)試劑，不會(huì)對(duì)半導(dǎo)體器件帶來任何副作用。
文檔編號(hào)B08B1/00GK101944476SQ20091005458
公開日2011年1月12日 申請(qǐng)日期2009年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2009年7月9日
發(fā)明者肖志強(qiáng), 董新寬, 賈會(huì)靜 申請(qǐng)人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司