[发明专利]清洗晶片的方法

说明书

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，尤其涉及一种清洗晶片的方法。

背景技术

在集成电路的制造过程中，常常需要使用铝进行金属化。这是因为，铝的耐腐蚀性较好且价格低廉、易于加工并且便于焊接。铝在集成电路中常用作焊接区金属，即在晶片上形成铝垫，作为与外部电路的电连接点(焊盘)。

一般通过使用氯基气体的刻蚀铝而生成铝垫，然后需要立即对铝垫进行清洗，以除去由刻蚀产生的杂质，因为这些杂质可能会侵蚀所形成的铝垫，而导致铝垫的表面产生缺陷。但清洗时，晶片所处环境变得潮湿，上述杂质中的氯化铝(AlCl₃)在潮湿环境中会与水分子发生反应生成盐酸和氢氧化铝(AlCl₃+3H₂O＝Al(OH)₃+3HCl)。盐酸又会与铝反应生成氯化铝(6HCl+2Al＝2AlCl₃+3H₂)，然后所生成的氯化铝又会继续与水发生反应。其中，氢氧化铝呈碱性并难溶于水，在潮湿环境中会附着在铝垫上而形成凝胶状物质。这种难溶物会降低铝垫的可靠性，从而造成半导体器件的虚焊等缺陷。由于这种凝胶不易溶于水，很难通过水洗将其去除。如果采用常用的酸性溶液将其清洗去除，酸性溶液还会与构成铝垫的铝发生氧化反应，进一步加重铝垫的缺陷。因此，潮湿的环境和氯基气体的使用会给铝垫带来侵蚀缺陷的问题。而且，如上所示，该过程中所发生的多个反应为链式反应，因此单个晶片上的缺陷会愈趋严重，且会传递给同一晶片盒中的其他晶片，从而降低同批晶片的品质。

图1是现有技术铝垫上的侵蚀缺陷的扫描式电子显微镜照片。如图1所示，可以看出铝垫101上附着了难溶物102而形成了侵蚀缺陷。

因此，如何有效地减少晶片上的铝垫的侵蚀缺陷并阻止其恶化或传染至其他晶片就成为亟待解决的问题。

发明内容

在发明内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本发明的发明内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。

为解决现有技术无法有效地减少晶片上的铝垫的侵蚀缺陷并阻止其恶化或传染至其他晶片的问题，本发明提供了第一方案，即一种清洗晶片的方法，所述晶片上具有铝垫，其中，所述方法包括以下清洗步骤：使用四甲基氢氧化铵水溶液对所述晶片进行清洗；所述四甲基氢氧化铵水溶液中的四甲基氢氧化铵的含量为1.0重量％至9.8重量％，所述清洗步骤的持续时间为15秒至40秒，所述清洗步骤在15℃至30℃的温度下进行。

根据本发明的第一方案，可以有效地减少晶片上的铝垫的侵蚀缺陷并阻止其恶化或传染至其他晶片，从而提高半导体器件的铝垫的可靠性。由于清洗后的晶片可重新恢复原有的性能，因此该方法可有效提高良品率。

本发明的第二方案是如第一方案所述的方法，其中，所述四甲基氢氧化铵水溶液中的四甲基氢氧化铵的含量为4.0重量％至6.0重量％。

根据本发明的第二方案，可以进一步有效地减少晶片上的铝垫的侵蚀缺陷并阻止其恶化或传染至其他晶片，从而提高半导体器件的铝垫的可靠性。

本发明的第三方案是如第一或第二方案所述的方法，其中，所述清洗步骤在20℃至25℃的温度下进行。

根据本发明的第三方案，可以在节能环保的同时，有效地减少晶片上的铝垫的侵蚀缺陷并阻止其恶化或传染至其他晶片，从而提高半导体器件的铝垫的可靠性。

本发明的第四方案是如第一至第三方案中任一方案所述的方法，其中，所述方法还包括：在实施所述清洗步骤之前和/或之后，对所述晶片进行状态稳定处理，所述状态稳定处理包括：将所述晶片移入晶片稳定处理装置内静置10秒至30秒，所述晶片稳定处理装置的温度为20℃至25℃。

根据本发明的第四方案，可以更有效地减少晶片上的铝垫的侵蚀缺陷并阻止其恶化或传染至其他晶片，从而提高半导体器件的铝垫的可靠性，而且还可以防止铝垫被再次侵蚀。

本发明的第五方案是如第四方案所述的方法，所述晶片稳定处理装置内的压力为常压。

根据本发明的第五方案，可以更有效地减少晶片上的铝垫的侵蚀缺陷并阻止其恶化或传染至其他晶片，从而提高半导体器件的铝垫的可靠性，而且还可以防止铝垫被再次侵蚀。

本发明的第六方案是如第一或第二方案所述的方法，其中，在所述清洗步骤之后，所述方法还包括以下水洗步骤：使用去离子水对所述晶片进行水洗。

根据本发明的第六方案，可以在达到上述效果的同时，去除上述清洗步骤的残留物。