[发明专利]晶圆的清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种晶圆的清洗方法。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中，清洗是其中最重要和最频繁的步骤之一。一般来说，晶圆在存储、装载和卸载的过程中，以及半导体器件的整个制造工艺中，通常都会在晶圆上留下污染物，如颗粒物，金属离子，有机物等。因此，需要采用清洗的步骤来避免晶圆上残留微量离子和金属等。

而对于不同的污染物需要采用不同的清洗方法。有机杂质污染可通过有机溶剂的溶解作用，结合超声波清洗技术来去除；颗粒物污染可以运用物理的方法如机械擦洗或超声波清洗技术来去除粒径≥0.4μm的颗粒，利用兆声波可去除≥0.2μm的颗粒。申请号为03819420.1的中国专利申请中就公开了一种采用含水基和低温清洗技术组合的半导体晶圆表面的化学机械研磨后的清洗方法，包括采用含水基的清洗方法清洗表面，至少局部干燥表面，以及随后采用CO₂低温清洗方法清洗表面。该方法能够从疏水性的、由单独采用含水基清洗技术难以清洁的表面上，去除所述的污染物。

目前业界最广泛采用的清除污染物的方法是使用SC1清洗液(NH₄OH/H₂O₂/H₂O＝1∶1∶5)和SC2清洗液(HCL/H₂O₂/H₂O＝1∶1∶6)，不仅能去除有机物和颗粒污染，也能够更好的去除金属离子污染。另外，业界通常采用SPM清洗液(H₂SO₄/H₂O₂＝4∶1)或DHF清洗液(HF/H₂O＝1∶50)专门清洗晶圆上的颗粒物。

虽然，目前的清洗方法能去除晶圆上的大量污染物，但是由于晶圆在经过多次清洗之后，晶圆会带有疏水性，其上的氧化硅颗粒极不容易去除。去除此类微小颗粒物的方法，必须增加晶圆的亲水性或清洗液的静电应力，使微小颗粒物与晶圆分离，形成停留在清洗液中的颗粒。这个问题在尺寸小于45nm的工艺上，将更加突显。将晶圆表面尺寸小于45nm的微小颗粒同时去除，以提高晶圆的质量，仍然是极需解决的问题。

发明内容

本发明解决的问题是提供一种晶圆的清洗方法，防止晶圆上残留微小颗粒，使晶圆质量下降。

为解决上述问题，本发明一种晶圆的清洗方法，包括：将带有颗粒物的晶圆放入清洗槽内；将晶圆与清洗槽内的电极平行放置，并连接至同一电源；利用外加电场的作用，将晶圆上颗粒物与晶圆分离。

可选的，所述晶圆置于清洗槽内的方式为垂直方式或水平方式。

可选的，所述晶圆在清洗槽内作为阳极，阴极材料为铂或其它耐热金属。

可选的，所述清洗槽内所加电流为直流电或交流电或脉冲电流，电压为小于等于10V。

可选的，所述清洗槽内的溶液是SC1、SC2、SPM或DHF。

可选的，所述清洗槽内的温度为15℃～100℃。

可选的，所述晶圆放入清洗池内加电流进行反应去除颗粒物的时间为10秒～30分。

可选的，所述颗粒物包含硅或硅的氧化物。

可选的，所述颗粒物的尺寸小于45nm。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：将晶圆放入清洗溶液内，并向晶圆和电极上加电流，使晶圆与电极之间产生电场，增强颗粒物与溶液内离子的结合能力，即在外加电场的作用下，硅的氧化物颗粒附着于溶液的氢离子，硅颗粒附着于氢氧根离子，使颗粒物与晶圆分离，形成停留在清洗液中的颗粒，达到清洗晶圆各个面的最佳效果，进而能使晶圆的质量提高。

附图说明

图1是本发明清洗晶圆的具体实施方式流程图；

图2至图3是本发明清洗晶圆的第一实施例示意图；

图4至图5是本发明清洗晶圆的第二实施例示意图。

具体实施方式

现有清洗方法虽然能去除晶圆上的大量污染物，但是对于尺寸小于45nm的微小颗粒却无法同时去除。尤其是微小的氧化硅颗粒，由于颗粒与硅晶圆之间的强附着力与晶圆的疏水性，极不易清除。

本发明为了解决上述问题，提出了新的清洗晶圆的方法，具体流程如图1所示，执行步骤S11，将带有颗粒物的晶圆放入清洗槽内。

所述颗粒物包含硅或硅的氧化物，颗粒物的尺寸小于45nm。所述颗粒物可以位于晶圆基底面或晶圆基底相对面或晶圆侧面。

所述清洗槽内注入的溶液是SC1、SC2、SPM或DHF。

执行步骤S12，将晶圆与清洗槽内的电极平行放置，并连接至同一电源。