[发明专利]晶圆清洗设备及其清洗方法

说明书

一种晶圆清洗设备及其清洗方法，所述晶圆清洗设备包括：密封的清洗腔体；用于放置晶圆的晶圆基座，位于所述清洗腔体内；第一进气管路，与所述清洗腔体连通，所述第一进气管路在开启时向所述清洗腔体输入气态CO₂；第二进气管路，与所述清洗腔体连通，所述第二进气管路在开启时向所述清洗腔体输入CO₂流体，其中，所述第一进气管路与所述第二进气管路分时开启；出气管路，与所述清洗腔体连通，用于排出所述清洗腔体内的气体或CO₂流体。本发明方案可以采用CO₂流体对晶圆表面进行清洗，可以溶解去除残留的有机物等，从而提高清洗洁净度。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆清洗设备及其清洗方法。

背景技术

随着半导体产业不断发展，对半导体清洗技术的要求持续提高，所述半导体清洗技术已成为决定产品良率的关键技术之一。

目前的晶圆(Wafer)清洗方法可以包括：槽式清洗以及单片式清洗。通常采用药液以及去离子水(De-Ionized Water)作为清洗原材料。具体地，通常采用药液进行清洗，然后去离子水冲洗药液，防止药液残留刻蚀晶圆。

在清洗之后，还需要采用干燥(Dry)工艺去除晶圆上残留的液体。具体地，在对应于槽式清洗的过程中，通常采用异丙醇(Isopropanol，IPA)作为干燥原材料；在对应于单片式清洗的过程中，通常采用去离子水旋转干燥法(De-Ionized Water Spin Dry，DIW SpinDry)对去离子水进行干燥。

然而，在采用IPA时，由于需要采用不锈钢材料制造承装IPA的槽，因此存在金属污染的潜在危害；并且由于IPA为易燃材料(闪燃点26℃)，存在生产安全隐患；在采用旋转干燥法对去离子水进行干燥时，容易由于表面张力(毛细力)的作用，导致晶圆的凸出图案在旋转过程中发生倒塌，降低产品良率。

发明内容

本发明解决的技术问题是提供一种晶圆清洗设备及其清洗方法，采用CO₂流体对晶圆表面进行清洗，可以溶解去除残留的有机物等，从而提高清洗洁净度。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种晶圆清洗设备，包括：密封的清洗腔体；用于放置晶圆的晶圆基座，位于所述清洗腔体内；第一进气管路，与所述清洗腔体连通，所述第一进气管路在开启时向所述清洗腔体输入气态CO₂；第二进气管路，与所述清洗腔体连通，所述第二进气管路在开启时向所述清洗腔体输入CO₂流体，其中，所述第一进气管路与所述第二进气管路分时开启；出气管路，与所述清洗腔体连通，用于排出所述清洗腔体内的气体或CO₂流体。

可选的，所述晶圆清洗设备还包括：第一温控设备，用于控制所述清洗腔体内的温度；和/或，第一压力调节设备，用于控制所述清洗腔体内的压力。

可选的，所述晶圆清洗设备还包括：气泵，与所述出气管路连接，用于抽出所述清洗腔体内的气体或CO₂流体。

可选的，所述晶圆清洗设备还包括：晶圆升降设备，用于控制所述晶圆基座带动所述晶圆在所述清洗腔体内移动。

可选的，所述出气管路至少包括第一出气管路和第二出气管路，所述第一出气管路用于输出所述清洗腔体内的CO₂气体或CO₂流体，所述第二出气管路用于输出所述清洗腔体内的空气，所述晶圆清洗设备还包括：CO₂回收设备，所述CO₂回收设备的第一端连接于所述第一出气管路，所述CO₂回收设备的第二端连接于所述第一进气管路以及所述第二进气管路。

可选的，所述晶圆清洗设备还包括：所述第一出气管路、所述第一进气管路以及所述第二进气管路中的至少一个连接有过滤器。