[发明专利]一种晶圆键合前的预清洗方法

说明书

本发明提供一种晶圆键合前的预清洗方法，包括：在晶圆的前制程完成后、晶圆键合前，使用第一清洗液从所述晶圆的背面对所述晶圆的倒角处进行第一次清洗，同时在所述晶圆的正面施加保护气体，以使保护所述晶圆的正面不受清洗的影响；其中，所述第一清洗液为氢氟酸、硝酸和硫酸中的任意一种或多种与去离子水形成的混合溶液。本发明提出一种晶圆键合前的预清洗方法，在晶圆的前制程完成后、键合前，使用所述预清洗方法对晶圆的倒角处残留的薄膜和化学品进行清洗，可以改善晶圆键合空洞缺陷率，针对不同的缺陷源进行选择性的工艺参数优化可以不同程度改善晶圆键合空洞缺陷率，提升产品性能。

技术领域

本发明涉及集成电路领域，更具体地，涉及一种晶圆键合前的预清洗方法。

背景技术

在集成电路工艺中，三维集成是一种在保持现有技术节点的同时提高芯片性能的解决方案。通过将两个或多个功能相同或不同的芯片进行三维集成可提高芯片的性能，同时也可以大幅度缩短功能芯片之间的金属互联，减小发热、功耗和延迟。

在三维集成工艺中，晶圆与晶圆的键合工艺是核心重点，其中晶圆键合空洞缺陷率是衡量晶圆键合工艺的核心参数。三维集成工艺中的晶圆键合空洞缺陷率是影响产品整体缺陷率的重要因素；以背照式CMOS影像传感器为例，晶圆键合空洞缺陷会持续在后续制程中产生颗粒缺陷，影响产品光学性能，只有改善了键合缺陷才可以有效提高产品性能。

因此，急需一种改善键合缺陷可以有效提高产品性能的方法。

发明内容

本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的晶圆键合前的预清洗方法。

根据本发明的一个方面，提供一种晶圆键合前的预清洗方法，包括：

在晶圆的前制程完成后、晶圆键合前，从所述晶圆的背面对所述晶圆的倒角处进行第一次清洗，同时在所述晶圆的正面施加保护气体，以使保护所述晶圆的正面不受清洗的影响。

进一步，对所述晶圆的倒角处进行第一次清洗时，采用第一清洗液进行清洗，所述第一清洗液为氢氟酸、硝酸和硫酸中的任意一种或多种与去离子水形成的混合溶液。

具体的，对所述晶圆的倒角处进行第一次清洗时，清洗的时长为第一预设时长，所述第一预设时长的范围为1-240s。

具体的，对所述晶圆的倒角处进行第一次清洗时，所述第一清洗液的转速范围为100-800rpm。

具体的，对所述晶圆的倒角处进行第一次清洗时，所述保护气体为氮气N₂或氩气Ar，所述保护气体的气体流量范围为100-500sccm。

进一步，所述预清洗方法还包括：

对第一次清洗后的所述晶圆的正面进行第二次清洗。

进一步，所述对第一次清洗后的所述晶圆的正面进行第二次清洗，具体包括：

使用第二清洗液对第一清洗后的所述晶圆的正面进行第二次清洗；其中所述第二清洗液为盐酸、双氧水、氨水和去离子水中的任意一种溶液或多种混合后形成的溶液。

具体的，对所述晶圆的倒角处进行第二次清洗时，清洗的时长为第二预设时长，所述第二预设时长的范围为1-300s。

具体的，对所述晶圆的倒角处进行第二次清洗时，所述第二清洗液的转速范围为100-800rpm。

具体的，所述晶圆键合包括：Si基底与氧化物键合、氧化物与氧化物键合、氧化物与氮化物键合以及金属与金属键合中的任一种。

本发明提出一种晶圆键合前的预清洗方法，在晶圆的前制程完成后、键合前，使用所述预清洗方法对晶圆的倒角处残留的薄膜和化学品进行清洗，可以改善晶圆键合空洞缺陷率，针对不同的缺陷源进行选择性的工艺参数优化可以不同程度改善晶圆键合空洞缺陷率，提升产品性能。