[发明专利]用于离子注入后晶圆清洗的单片式清洗装置及方法

说明书

本发明提供一种用于离子注入后晶圆清洗的单片式清洗装置及方法，本发明在离子注入后对晶圆进行单片式清洗，可以避免在清洗过程中晶圆之间的影响，晶圆表面清洗更彻底；在对晶圆进行第一清洗的同时对晶圆的背面进行加热，可以减少第一清洗液的使用量，从而减少废液的产生，减轻对环境的污染，同时，第一清洗之前无需灰化，可以显著降低成本；第一清洗与第二清洗于不同的腔室中进行，有效改善晶圆表面的颗粒污染；可以去除离子注入产生的氧化物层，从而改善最终形成器件的电器特性。

技术领域

本发明属于半导体器件技术领域，特别是涉及一种用于离子注入后晶圆清洗的单片式清洗装置及方法。

背景技术

在现有的半导体工艺中，对半导体衬底进行高剂量离子注入时，需要先在半导体衬底10的表面形成图形化光刻胶层，然后依据图形化光刻胶层对半导体衬底10进行离子注入。以图1为例，图1中，晶圆11内形成有浅沟槽隔离结构12，所述浅沟槽隔离结构12于所述晶圆11内隔离出若干个有源区13，所述有源区13内形成有埋入式栅极14，在对所述埋入式栅极14部分区域进行离子注入时，所述晶圆11的表面形成有图形化光刻胶层16，所述图形化光刻胶层16暴露出离子注入区域，于所述离子注入区域进行高剂量离子注入后，所述离子注入区域的表面会形成有氧化物层15，以注入离子为硼(B)离子为例，所述氧化物层15为硼氧化物层。离子注入后，一般会采用湿法批处理对晶圆进行清洗以去除光刻胶及晶圆表面的颗粒缺陷，具体方法为：首先对晶圆进行灰化处理，然后使用第一清洗液(H₂SO₄与H₂O₂的混合液)对一批次(50片)晶圆进行清洗。然而，上述清洗方法存在如下问题：清洗前需要进行灰化处理，工艺复杂，成本较高；清洗过程中第一清洗液的使用量较大，造成的废液量较大，对环境造成污染；清洗过程中采用批次湿法处理设备对一批次多批晶圆同时进行处理，湿法清洗过程中产生的颗粒及刻蚀副产物会再次附着于所述晶圆的表面，对晶圆表面造成污染；无法去除离子注入形成的氧化物层，使得最终形成的器件的电气特性(ET)较差。

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用于离子注入后晶圆清洗的单片式清洗装置及其方法用于解决现有技术中存在的上述问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于离子注入后晶圆清洗的单片式清洗方法，所述单片式清洗装置包括：第一处理腔室、第一晶圆传送单元、第一晶圆翻转单元、第二晶圆传送单元及第二处理腔室；其中，

所述第一处理腔室包括：第一腔室主体、第一晶圆承载台、加热装置及第一清洗液供给装置；其中，

所述第一晶圆承载台位于所述第一腔室主体内，用于承载正面朝下放置的晶圆；

所述加热装置位于所述第一腔室主体内，且位于所述第一晶圆承载台的上方，用于对所述晶圆的背面进行加热；

所述第一清洗液供给装置用于向所述晶圆正面提供第一清洗液，所述第一清洗液包括硫酸与双氧水的混合液；所述第一清洗液供给装置包括：第一清洗液供给源、第一清洗液供给管路及第一清洗液喷嘴；所述第一清洗液供给管路一端延伸至所述第一晶圆承载台，另一端与所述第一清洗液供给源相连接；所述第一清洗液喷嘴设于所述第一晶圆承载台中并使其喷洗方向朝向所述正面朝下放置的晶圆的正面，且所述第一清洗液喷嘴与所述第一清洗液供给管路延伸至所述第一晶圆承载台下方的一端相连接；

所述第一晶圆传送单元位于所述第一处理腔室的外侧，用于将第一清洗液清洗后的所述晶圆从所述第一处理腔室内传出；

所述第一晶圆翻转单元位于所述第一晶圆传送单元与所述第二晶圆传送单元之间，用于将从所述第一处理腔室内传出的晶圆进行180°翻转至正面朝上；

所述第二晶圆传送单元位于所述第一晶圆翻转单元与所述第二处理腔室之间，用于将翻转后的晶圆传送至所述第二处理腔室内；