[发明专利]清洁表面的方法

说明书

本发明涉及清洁盘状物体的表面的方法。

这种盘状物体可为碟状物体诸如半导体晶片、紧凑光盘以及多边 形物体诸如平板显示器。这种清洁方法一般用于从半导体晶片的结构 化表面上除去颗粒。

迄今，从表面除去颗粒的未解决的困境如下。颗粒一般粘附至表面 且仅能通过机械能量除去。被引入到表面的机械能量越高，除去的效 率越好。但是负面作用是用于颗粒除去过程的机械能量越高，施加至 表面的压力越大，从另一方面讲，该表面是不应该受到影响的。因此 认为若不接受对于表面的更多损害，那么就给定的除去技术而言，颗 粒除去效率是不能改进的。

然而对半导体结构而言，损害是不可接受的。因此用于颗粒除去 的机械震动是现存的问题，当结构变得更小时，这个问题更加严重。

因此本发明的目的是提供一种清洁方法，其能够有效地除去颗粒 而不会显著地损害盘状物体(尤其是结构化的半导体晶片)的表面。

本发明通过提供清洁盘状物体的表面的方法而满足所述目的，所 述方法包括以下步骤：以自由流动清洁处理所述表面，其中将液体经 由分配喷头以连续液体流分配到所述表面上；以喷洒清洁处理所述表 面，其中将液体经由分配喷头以液滴的形式导向所述表面；其中所述 表面在所述自由流动清洁步骤之前用喷洒清洁步骤处理和在所述自由 流动清洁步骤之后用喷洒清洁步骤处理。

喷洒的液滴的平均直径(D₃₀)在0.001毫米和0.1毫米(1-100微米) 之间。本申请的平均直径(D₃₀)基于体积分布且如下计算：D₃₀＝(∑D_i³N_i/ ∑N_i)^(1/3)。

在一个实施方案中，自由流动清洁步骤之后接着喷洒清洁步骤的 顺序至少执行两次。

有利地，自由流动清洁步骤之后接着喷洒清洁步骤的顺序至少执 行三次。

在另一个实施方案中，所述自由流动清洁步骤和/或所述喷洒清洁 步骤B中的至少一种使用碱性清洁液体，所述碱性清洁液体包含选自由 臭氧、过氧化氢和臭氧与过氧化氢的混合物组成的集合的氧化剂。

优选地，所述清洁液体包含氨。有用的清洁液体例如是包括过氧 化氢与氨的水含量为80至99.8wt％的水溶液。

在另一实施方案中，至少一个所述喷洒清洁步骤使用选自包括水、 有机溶剂碱性组合物和酸性组合物的集合的清洁液体。

当所述自由流动清洁步骤和所述喷洒清洁步骤在时间上重合不多 于5秒时，有助于在清洁期间保持表面湿润但限制飞溅。

如果盘状物体在至少一个清洁步骤期间旋转，则会均匀地跨过晶 片进行清洁。或者所述喷头(喷洒喷头和/或自由流动喷头)可以横向 扫过晶片而使盘状物体保持不动。

有利地，所述喷洒清洁步骤使用选自无空气喷洒喷头、具有内部 混合的两相喷头或具有外部混合的两相喷头的喷洒喷头。

优选地，所述喷洒清洁步骤使用具有外部混合的两相喷头。

在一个实施方案中，所述喷洒喷头的喷口位于离盘状物体的表面 距离d处，d为0.1厘米至10厘米，优选0.3厘米至5厘米。

在另一个实施方案中，至少两个所述喷洒清洁步骤各自运行各自 的喷洒清洁步骤5秒至45秒的时间段；优选8秒至30秒。

在另一个实施方案中，至少两个所述自由流动清洁步骤各自运行 各自的流动清洁步骤5秒至45秒的时间段；优选8秒至30秒。

优选地，所述喷洒喷头横向扫过所述盘状物体；例如，同时该盘 状物体正在旋转。

可以控制横向移动参数(如速度、宽度及宽度方向上的速度偏差) 以使得该喷头扫过该盘状物体，以使得盘状物体表面的每个点都处理 相同的时间段。

有利地，盘状物体在喷洒清洁期间旋转，且喷洒喷头从旋转中心 朝向盘状物体的边缘径向地移过表面。

阅读优选的实施方案的描述后，本发明的方法的进一步细节将变 得显而易见。

将结构化的300mm的半导体晶片放在旋转处理器的旋转卡盘上。 或者，在清洁过程前，可先蚀刻或剥除所述晶片上的一层(例如用浓硫 酸与过氧化氢的混合物)。

第一步骤(预漂洗步骤R)：漂洗液体(去离子水)以5l/min的流量 供应至晶片中心上，同时晶片以300rpm的转速旋转。