[发明专利]半导体晶片的清洗方法

说明书

本发明是有关于一种半导体清洗方法，且特别是有关于一种半导体晶片的清洗方法。

在集成电路元件的制造过程中，最频繁的的工艺步骤就是晶片洗净。晶片洗净的目的就是为了去除附着于晶片表面上的有机化合物、金属杂质或微粒(Particle)。而这些污染物对产品后续步骤的影响非常大。金属杂质的污染会造成p-n结漏电、缩减少数载子的生命期、降低栅极氧化层的崩溃电压。微粒的附着则会影响微影工艺图案转移的真实性，甚至造成电路结构的短路。因此，在晶片清洗过程中，必须有效的去除附着于晶片表面的有机化合物、金属杂质以及微粒(Particle)，同时在清洗后晶片表面必须没有原生氧化层(Native Oxide)，表面粗糙度要极小。

为了清除附着于晶片表面上的有机化合物、金属杂质或微粒，一般是使用含有酸性药剂或碱性药剂的化学清洗液清洗晶片，而目前业界最广泛采用的是RCA晶片洗净工艺。在RCA晶片洗净工艺中，通常是先使用SC1清洗液(NH₄OH/H₂O₂/H₂O＝1∶1∶5)简称APM，在温度75℃至85℃的条件下清洗晶片，以去除附着于晶片表面的有机化合物、微粒。之后进行快速清洗过程，以大量去离子水清洗晶片，以去除残留在晶片表面的SC1清洗液。再使用SC2清洗液(HCl/H₂O₂/H₂O＝1∶1∶6)简称HPM，在温度75℃至85℃的条件下清洗晶片，以去除附着于晶片表面的金属杂质。然后进行快速清洗过程，以大量去离子水清洗晶片，以去除残留在晶片表面的SC2清洗液。

在上述的RCA工艺中，因为所使用的化学清洗液(SC1清洗液或SC2清洗液)是采用固定的浓度清洗晶片，因此在使用化学清洗液(SC1清洗液或SC2清洗液)清洗晶片后，晶片表面会残留浓度相当高的化学清洗液(SC1清洗液或SC2清洗液)。使后续的快速清洗过程需要使用大量的去离子水才能完全洗净晶片上所残留的化学清洗液(SC1清洗液或SC2清洗液)。

因此，本发明的一目的是提供一种半导体晶片的清洗方法，使化学清洗液的浓度随清洗时间而改变(由高至低)，使晶片表面的酸碱度在快速清洗过程之前已降至最低，可减少快速清洗过程的去离子水用量，以减少成本，同时增进生产效率。

本发明的另一目的是提供一种半导体晶片的清洗方法，使用浓度随清洗时间递减的化学清洗液清洗晶片，可减少化学清洗液中化学药剂的用量，以减少成本，同时增进生产效率。

根据本发明的上述目的，提出一种半导体晶片的清洗方法，此方法是提供一晶片，以浓度随清洗时间的增加而降低的一化学清洗液清洗晶片，以及以去离子水清洗晶片，去除残留在晶片表面的化学清洗液。

本发明的主要特征在于使用化学清洗液清洗晶片时，控制化学清洗液的浓度，使化学清洗液的浓度随着清洗时间而改变，使残留于晶片表面的化学清洗液的浓度在快速清洗过程之前已降至最低，可减少快速清洗过程的去离子水用量，同时可减少药剂的使用量。

为使本发明的上述和其它目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合附图，作详细说明：

图面说明：

图1是本发明的一种半导体晶片的清洗方法流程图。

实施例：

请参照图1，是本发明一较佳实施例的半导体晶片的清洗方法流程图。依照下列的步骤将晶片洗净：

步骤101：以包括碱性药剂的一碱性化学清洗液清洗晶片，以去除附着于晶片表面的晶片表面的有机化合物、微粒。此碱性化学清洗液例如是SC1清洗液，是氨水/过氧化氢/去离子水的混合溶液。

首先，提供一欲清洗的晶片，置于清洗机台上。此清洗机台例如是喷洗式单槽化学洗净槽或具有清洗液浓度控制装置的洗净槽。接着，使SC1清洗液经管线传输至清洗机台上，用以对晶片进行清洗。其中SC1清洗溶液的组成包括氨水、过氧化氢和去离子水。清洗温度例如是75℃至85℃左右。其中，氨水可作为表面活性剂，改变晶片的表面位能或表面导电位(Zeta Potential)，并可水解有机杂质，过氧化氢则作为氧化剂，可氧化有机杂质。