[发明专利]晶圆清洗方法及清洗装置

说明书

本发明提供一种晶圆清洗方法及清洗装置，包括：第一处理腔室，设有与其内部相连通的第一进气管路，第一进气管路用于向第一处理腔室内部提供保护气体保护气氛；第一处理单元，位于第一处理腔室内，用于在保护气体保护气氛下将晶圆进行清洗，以使得晶圆的表面呈疏水性，且无悬挂键；第二处理单元，位于第一处理腔室内，用于在保护气体保护气氛下将表面呈疏水性的晶圆进行去离子水清洗；第三处理单元，位于第一处理腔室内，用于在保护气体保护气氛下去离子水清洗后的晶圆进行干燥。本发明的晶圆清洗装置在对晶圆进行清洗后不会在晶圆表面残留水迹，在干燥过程中不会在晶圆表面形成金属，在后续测量晶圆体金属含量时不会在晶圆内部形成体金属缺陷。

技术领域

本发明涉及半导体工艺技术领域，特别是涉及一种晶圆清洗方法及清洗装置。

背景技术

由于半导体元件制程日益复杂，对晶圆表面清洁度的要求也越来越高。晶圆清洗是清除晶圆表面的所有污染源，如微粒、金属离子及有机物，如果晶圆的表面残留有金属离子，金属杂质会对半导体元件制程产生很大的负面影响，如诱导OSIF微缺陷生成、降低少子寿命等等。金属杂质沉积在晶圆表面的机制主要有以下两种：1.晶圆经过混酸刻蚀之后，晶圆表面存在Si悬键，金属离子可以直接与其键合而附着在晶圆的表面，此类金属杂质不易清除；2.由于晶圆氧化，使得金属杂质同时被氧化带入氧化层内，此类金属杂质可通过刻蚀氧化层去除。

目前，晶圆的清洗制程大都采用RCA清洗方法，在RCA清洗方法中，会使用包括SC-1清洗液和SC-2清洗液两种清洗液对晶圆进行清洗。在使用SC-2清洗液对晶圆进行清洗后，一般还需依次执行如下步骤：使用臭氧氧化晶圆、使用纯水对晶圆进行清洗及使用红外加热将晶圆进行干燥。在上述步骤中，晶圆的表面在空气和臭氧中会被氧化，使得晶圆的表面变为亲水性；而此时，经去离子水清洗后，在干燥之前晶圆表面会残留较多水迹，最终在干燥后会保留在晶圆表面形成金属。而在后续测量晶圆体金属含量时，需要对晶圆进行热处理，此时，表面形成的金属会扩散至晶圆内部形成体金属缺陷，从而影响后续制程。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种晶圆清洗方法及清洗装置，用于解决现有技术中对晶圆的清洗方法中存在的容易在晶圆表面形成金属，进而在后续对晶圆进行体金属含量测量时会在晶圆内部形成体金属缺陷，从而影响后续制程的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种晶圆清洗装置，所述晶圆清洗装置包括：

第一处理腔室，所述第一处理腔室上设有与其内部相连通的第一进气管路，所述第一进气管路用于向所述第一处理腔室内通入保护气体，以为所述第一处理腔室内部提供保护气体保护气氛；

第一处理单元，位于所述第一处理腔室内，用于在保护气体保护气氛下将SC-2清洗液清洗后的晶圆进行清洗，以使得所述晶圆的表面呈疏水性，且使得所述晶圆表面无悬挂键；

第二处理单元，位于所述第一处理腔室内，用于在保护气体保护气氛下将表面呈疏水性的所述晶圆进行去离子水清洗；

第三处理单元，位于所述第一处理腔室内，用于在保护气体保护气氛下去离子水清洗后的所述晶圆进行干燥。

优选地，所述第一处理腔室上还设有第一检测管路及氧浓度检测装置：其中，所述第一检测管路与所述第一处理腔室内部相连通，所述氧浓度检测装置与所述第一检测管路相连接，用于检测所述第一处理腔室内的氧浓度。

优选地，所述晶圆清洗装置还包括：

第一缓冲区，位于所述第一处理腔室的一侧；所述第一缓冲区上设有第二进气管路，所述第二进气管路用于向所述第一缓冲区内通入保护气体，以为所述第一缓冲区内部提供保护气体保护气氛；所述第一缓冲区用于在将暂存需要传送至所述第一处理腔室的所述晶圆；