[发明专利]一种单晶片的湿法清洗方法

说明书

本发明提供一种单晶片湿法清洗方法，包括，将待清洗晶片固定在旋转的夹盘上，所述待清洗晶片随夹盘同步旋转，向旋转的待清洗晶片表面喷射气体进行预处理，所述气体选自二氧化碳、氨气中的一种或多种；将所述预处理后的待清洗晶片进行清洗、漂洗以及干燥步骤。本发明中的清洗方法，能够改善清洗化学品对带有深孔结构的晶片的浸润性。

技术领域

本发明涉及一种单晶片的湿法清洗方法。

背景技术

湿法清洗是集成电路制造过程中的关键工艺之一，主要用于去除集成电路制造过程中粘污在晶片表面的各类污染物，包括颗粒污染物、有机污染物、金属污染物、原生氧化物等等。还有一类湿法清洗工艺用于选择性去除晶片表面的薄膜层，比如使用高温磷酸去除氮化硅薄膜、使用稀释氢氟酸去除氧化硅薄膜等等。这类湿法清洗工艺有时也被称为湿法刻蚀工艺。湿法清洗和湿法刻蚀都是通过液态化学品与晶片表面发生各种物理、化学反应去除污染物和薄膜层，化学物质反应后还需要使用去离子水来漂洗晶片，最后再干燥漂洗好的晶片。为便于描述，下文统称这两类工艺为湿法清洗工艺。

传统湿法清洗使用批处理槽式设备，这类设备通常配置一个或多个化学品槽，每种化学品槽后会紧邻一个或多个去离子水漂洗槽，另外还会配置一个或多个干燥槽。清洗时，依据预设的清洗菜单，一批或多批晶片依次浸入预设定的化学品槽、漂洗槽和干燥槽中，从而达到同时处理一批或多批晶片的目的。槽式清洗极易发生晶片间的交叉污染，清洗均匀性也很难控制。随着集成电路技术结点的不断进步，槽式设备的这些缺点将会更加突出。

单晶片清洗时，单枚待清洗晶片被固定在旋转的夹盘上，晶片随夹盘同步旋转。晶片依次经过化学品清洗、去离子水漂洗、旋转干燥。按照预设的清洗菜单，化学品清洗和去离子漂洗可以重复循环多次。相较于槽式清洗，单晶片清洗具有缺陷率低、清洗均匀性好、清洗时间短、化学品及去离子水消耗量少等诸多优点。因此，单晶片清洗已逐渐成为先进集成电路制造湿法清洗的主流工艺。

湿法清洗时，为了达到预期的清洗效果，要求清洗化学品与晶片表面有良好的浸润性，这一要求对带有深孔结构的晶片的清洗尤为重要。如果清洗化学品不能很好浸润深孔结构，将会导致深孔结构底部清洗不充分。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供一种单晶片湿法清洗方法，能够改善清洗化学品对带有深孔结构的晶片的浸润性，即在湿法清洗前使用CO₂或NH₃气体预处理晶片表面，利用CO₂或NH₃气体在液体中的高溶解度改善后续步骤中湿法清洗化学品对晶片深孔结构的浸润性。

具体的，本发明提供一种单晶片的湿法清洗方法，包括，

(1)将待清洗晶片固定在旋转的夹盘上，所述待清洗晶片随夹盘同步旋转，向旋转的待清洗晶片表面喷射气体进行预处理，所述气体选自二氧化碳、氨气中的一种或多种；

(2)将所述预处理后的待清洗晶片进行清洗、漂洗以及干燥。

本发明中，所述向旋转的待清洗晶片表面喷射的气体为二氧化碳气体；优选的，所述二氧化碳气体为纯度超过99.9％的电子级二氧化碳气体。

本发明中，向旋转的待清洗晶片表面喷射常温气体进行预处理；优选的，向旋转的待清洗晶片表面喷射温度范围为20～100℃的气体进行预处理。

本发明中，向旋转的待清洗晶片表面喷射气体进行预处理的时间大于1s；优选的，向旋转的待清洗晶片表面喷射气体进行预处理的时间为10s。

本发明中，所述气体的流速为1～20L/min；优选的，所述气体的流速为5L/min。