[发明专利]半导体晶圆的清洗方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及半导体清洗技术领域，特别是涉及一种半导体晶圆的清洗方法。

【背景技术】

在集成电路工艺中，清洗晶圆的目的是为了去除附着于晶圆表面的化合物(Polymer)、金属杂质或微粒。通常使用EKC溶液去除晶圆表面的化合物，然后再利用异丙醇(IPA)去除残留在晶圆表面的EKC溶液。在这一过程中，EKC溶液与IPA的含水量都十分重要，这是因为，在0.13μm工艺以上的半导体工艺制程中，Al/Cu金属线是主要的互连引线，而太多的水会对金属线造成一些损害。

EKC溶液的主要成分为：(1)羟胺(HDA)；(2)2-(2-氨基乙氧基)乙醇(DGA)；(3)邻苯二酚(Catechol)；(4)水。

用来清洗EKC溶液的IPA的分子式为(CH₃)₂CHOH，可以与水任意比互溶。在特定条件下，IPA会发生以下的氧化反应以及取代反应：

2(CH₃)₂CHOH+O₂→2(CH₃)₂C＝O+2H₂O

(CH₃)₂CHOH+HX→(CH₃)₂CHX+H₂O

在以上两种反应中，都有水的生成，而之前已提到，如果溶液中水的含量太高，对金属线是不利的，易于发生原电池反应而造成金属线的缺陷。例如，在Al制程中，由于Al会与Cu形成一种Al₂Cu合金相，当浸入水中时，就会产生如下原电池反应：

阴极：Al₂Cuθ相

阳极：Cu沉积，Al

Al→Al³⁺+3e^-

该原电池反应造成了Al的离子化，也就是说，裸露在外的Al线就会发生空洞缺陷。

【发明内容】

本发明的目的在于解决现有技术中存在的上述问题，提供一种半导体晶圆的清洗方法，防止晶圆上裸露的金属线发生原电池反应，从而提高晶圆的生产效率和成品率。

根据本发明的上述目的，本发明提出一种半导体晶圆的清洗方法，该方法至少包含如下步骤：

提供一晶圆，所述晶圆上具有刻蚀残余物；

采用EKC溶液清洗所述晶圆，去除所述晶圆上的刻蚀残余物；

采用一清洗剂清洗所述晶圆，去除所述晶圆上残留的EKC溶液，所述清洗剂为酮基化合物且不含有羟基；

去除晶圆表面残留的清洗剂。

其中，所述清洗剂选自于丙酮和丁酮中的一种或两种。

所述采用EKC溶液清洗晶圆的步骤中，实施清洗的时间是20至30分钟。

所述采用清洗剂清洗晶圆的步骤中，实施清洗的时间是5至10分钟。

所述去除晶圆表面残留的清洗剂的步骤进一步包括：将所述晶圆移至快排冲洗槽中，采用去离子水对所述晶圆进行冲洗。

所述采用去离子水对晶圆进行冲洗的时间是5至10分钟。

本发明中采用清洗剂代替IPA来清洗晶圆上的EKC残留液的优点在于，因为该清洗剂中没有羟基的存在，因此在清洗过程中不会发生醇类的氧化或者取代反应，所以溶液中的水含量不会因为清洗剂自身的反应而发生改变，在晶圆清洗工艺中能够完全控制水的含量，从而对金属线进行了有效的保护。

【附图说明】

图1为本发明半导体晶圆的清洗方法的工艺流程图。

【具体实施方式】

为了让本发明的目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举一较佳实施例，并配合所附图示，做详细说明如下。

如图1所示，为本发明半导体晶圆的清洗方法的工艺流程图，本发明包含如下步骤：步骤S10，提供一晶圆，所述晶圆上具有刻蚀残余物；步骤S20，采用EKC溶液清洗所述晶圆，去除所述晶圆上的刻蚀残余物；步骤S30，采用一清洗剂清洗所述晶圆，去除所述晶圆上残留的EKC溶液，所述清洗剂为酮基化合物且不含有羟基；步骤S40，去除晶圆表面残留的清洗剂。具体而言：

于步骤S10中提供一晶圆，所述晶圆上具有刻蚀残余物；这些刻蚀后的残余物有可能是刻蚀工艺中为了形成良好的刻蚀形貌而在刻蚀过程中形成的用来保护侧壁的聚合物，这些聚合物需要在刻蚀完毕后通过湿法清洗去除掉；此外，刻蚀后的残余物也有可能包含干法剥离光刻胶后残留在晶圆上的未清除干净的光刻胶，这些残留的光刻胶同样需要湿法工艺来清洗。