[发明专利]晶圆端面清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体晶圆的清洗方方法，特别涉及一种对半导体晶圆端面的清洗方法。

背景技术

随着集成电路制造工艺的进步，晶圆加工中对晶圆表面的洁净度要求越来越高，少量的污染物就有可能导致昂贵晶圆品质的下降甚至报废。晶圆制造过程中污染物的来源很多，并且，容易污染到晶圆端面。对晶圆制造过程中受污染的端面，传统处理方法将晶圆整个浸没于化学药剂或纯水中进行清洗。这一过程消耗大量的化学药剂和纯水，增加晶圆制造成本，同时挑战节能减排的要求。如果能针对性地对受污染端面进行清洗，可以大大地降低清洗液的用量，节省大量的成本，达到节能减排的效果。

发明内容

待解决的技术问题是提供一种新的清洗方法，对需要清洗的晶圆端面而不是对晶圆整体进行清洗，能够有效地减少化学药剂和纯水用量。针对以往清洗技术的不足，本发明设计了一种全新的清洗技术，采用一种特制的清洗夹具对晶圆端面进行可控的清洗，避免了无区别地对晶圆进行整体清洗。整个过程耗费的化学药剂和纯水以微升计算，大大地改善了这一工艺过程的排放废液对自然环境造成的负担。

为了解决上述问题，本发明设计了如下技术方案：

设计了一个特殊的清洗夹具1，其侧面具有一个狭缝2，内部具有液体输出管道3和液体回收管道4，晶圆端面5以及吸附于夹具狭缝和晶圆端面处的清洗药剂液滴6。首先输出清洗药液，此时药液依靠液体的表面张力形成液滴附着在狭缝处不会流出，将晶圆的端面与液滴接触并旋转即可进行清洗作业。按照清洗模式可以对整个晶圆的端面先用药剂清洗，后用纯水清洗。由于仅仅对被污染的晶圆端面进行定位清洗，整个过程中消耗的化学药剂和纯水量仅为100-200微升/次，相较于药剂和纯水以升为用量单位的传统浸泡清洗法，大大地提高了资源的利用率与清洗精确度。根据实物测量，最终清洁度可达到ICP-MS检测的下限值0.5X10⁹atoms/cm²，一次清洗可以去除80％的污染物，3次清洗几乎可以去除90％以上的污染物。其中，金属污染物包括：Li、Be、Na、Mg、Al、K、V、Mn、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Sr、Y、Ag、Cd、Ba、Pb、Bi、Ce。

附图说明

图1未输入清洗液的晶圆端面清洗原理图

图2输入清洗液的晶圆端面清洗原理图

清洗夹具-1、狭缝-2、液体输出管道-3、液体回收管道-4、晶圆端面-5、清洗药剂液滴-6

具体实施方式：

本发明采用如下具体方式对半导体晶圆端面进行清洗：

选择好需要操作的半导体晶圆；

用机械手把晶圆放置于上下方向移动自如的升降器上；升降器下降，把晶圆设置于回转自如的支承晶圆的盘体上；同心调整机构把晶圆圆心对准盘体圆心；晶圆旋转并带动固定在盘体下侧的三个转轮一起转动；同心调整机构使晶圆保持水平、同心转动；

利用清洗夹具1对晶圆端面5进行清洗；所述清洗夹具的结构为侧面具有一个狭缝2，内部具有液体输出管道3和液体回收管道4，其中液体输出管道用于输出清洗药液或纯水，液体回收管道用于回收清洗后的废液；使用时，晶圆不断旋转，计算机通过调整清洗夹具狭缝和晶圆端面的距离，使晶圆旋转时只有晶圆端面与清洗夹具侧面狭缝中的清洗药剂液滴6接触。清洗药剂液滴在表面张力作用下附着在晶圆端面和狭缝处不会从清洗夹具侧面流失。晶圆端面用清洗药剂清洗完毕后，将药剂回收并切换成纯水输出，对晶圆端面再做一次清洗；

该方式对各种常规形状尺寸的晶圆能够进行端面清洗；整个清洗过程中的清洗液能够进行实时更换。晶圆的旋转速度、清洗夹具狭缝和晶圆端面距离、清洗药剂和纯水的输出/回收量由计算机控制。清洗流程可以从触摸屏菜单上选择，或从触摸屏上输入等待选用。