[发明专利]晶片清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，特别涉及一种晶片清洗方法。

背景技术

随着超大规模集成电路的迅速发展，芯片的集成度越来越高，元器件的尺寸越来越小，因器件的高密度、小尺寸引发的各种效应对各步工艺制作结果的影响日益突出，对各步工艺的要求也随之越来越严格，如对生产中晶片的清洗要求就越来越高。

以光刻显影后的清洗为例，在半导体制造过程中，光刻工艺处于中心的地位，是当前集成电路生产中最重要的工艺步骤。所谓光刻是一个利用光刻掩膜版将设计的结构图形转移到晶片上的工艺过程，其具体可以包括涂布光刻胶、曝光、显影、烘干等多个步骤。其中，曝光后，受到曝光光线照射的区域的光刻胶会发生变化，在显影时应被清洗去除，以在衬底上形成与光刻掩膜版对应的光刻胶图形。

然而，实际生产中，尤其器件尺寸较小时，常发现清洗后应去除的曝光区域的光刻胶仍会有部分残留，使得在衬底上形成的光刻图形与掩膜版上的图形出现不一致，导致生产成品率的下降。尤其在进入90nm工艺以后，需采用193nm的光刻胶，其的特点是显影快，但溶水性差，这就使得显影后在已曝光区域残留部分光刻胶的问题更为突出。

图1为现有的显影后进行晶片清洗的示意图，如图1所示，现有的在曝光显影后采用的清洗方法是利用一个喷嘴110从晶片101中心上方向下喷洒去离子水102，同时，令晶片沿一定方向旋转，以清洗去除晶片101上已曝光区域的光刻胶的方法。其中，针对上述显影后已曝光区域残留部分光刻胶难以清洗去除的问题，现有方法中，主要采用的是延长显影后对晶片的清洗时间的方法，但其一方面没有明显的改进效果，另一方面也延长了工艺时间。

图2为显影后利用现有的晶片清洗方法清洗后的器件剖面图，如图2所示，显影后，在衬底201上形成了光刻胶图形202，但是，由于清洗效果不佳或光刻胶溶水性较差，在清洗后的曝光区域内仍有部分应被去除的光刻胶203未被清洗去除，仍会残留在衬底表面，其会导致衬底上形成的光刻胶图形与掩膜版上的不一致，影响后续工艺的正常进行，进而导致生产的成品率下降。

图3为显影后利用现有的清洗方法清洗后的晶片表面示意图，如图3所示，清洗后，在对衬底301进行的检测中发现，在晶片的表面存在大量缺陷302，进一步检测发现，这些缺陷是因曝光区域内仍残留有部分光刻胶未被清洗去除而导致的。

为此，于2006年6月28日授权的公告号为CN1261826C的中国专利提出了一种新的清洗剂组合物，其由多种有机溶剂组成，可以有效改善上述显影后的清洗方法中易残留部分已曝光、应被去除的光刻胶的问题，但是，由于该专利采用的化学清洗剂成本较高，该方法并不利于推广应用。

发明内容

本发明提供一种晶片清洗方法，其可以提高清洗效率，并改善现有的晶片清洗方法清洗效果不佳的现象，如可以改善在显影后的晶片清洗中易在曝光区域内残留部分光刻胶的问题。

本发明提供的一种晶片清洗方法，包括步骤：

令晶片进行第一旋转；

从所述晶片中心上方及位于所述晶片中段上方的第一位置组向所述晶片喷洒去离子水；

停止所述第一旋转；

令所述晶片进行第二旋转；

从位于所述晶片中段上方及所述晶片边缘内侧上方的第二位置组向所述晶片喷洒去离子水；

停止去离子水的喷洒；

停止所述第二旋转。

其中，所述第二旋转的转速可以低于所述第一旋转的转速。

其中，令所述晶片停止第一旋转前，还可以包括步骤：

停止去离子水的喷洒。

可选地，所述第一旋转的转速在1500rpm至2000rpm之间，所述第二旋转的转速在1000至1500rpm之间。

可选地，从第一位置组向晶片喷洒去离子水时，从所述晶片中心上方喷洒的去离子水的流量等于从位于所述晶片中段上方喷洒的去离子水的流量。

可选地，从第一位置组向晶片喷洒去离子水时所述去离子水的总流量在1500至2500ml/min之间。

可选地，从第二位置组向晶片喷洒去离子水时，从位于所述晶片中段上方喷洒的去离子水的流量与从所述晶片边缘内侧上方喷洒的去离子水的流量间的比值在2∶1至4∶1之间。

可选地，从第二位置组向晶片喷洒去离子水时所述去离子水的总流量在1500至2500ml/min之间。

可选地，所述从第二位置组向晶片喷洒去离子水的持续时间在10秒至30秒之间。

其中，在停止所述第二旋转之后，还可以进行第三旋转，且所述第三旋转的转速高于所述第二旋转的转速。

其中，在令晶片进行第一旋转之前，还可以包括步骤：