[发明专利]一种半导体硅片表面清洗机构及其清洗工艺

说明书

本发明提供一种半导体硅片表面清洗机构，至少依次具有预清洗单元和酸洗单元；其中，在所述预清洗单元和所述酸洗单元之间还依次具有预酸洗单元和碱洗单元，所述预酸洗单元靠近所述预清洗单元设置；所述预酸洗单元、所述碱洗单元和所述酸洗单元之后分别设有清洗槽；或所述预酸洗单元和所述酸洗单元之后分别设有所述清洗槽。本发明还提出一种半导体硅片表面清洗工艺。本发明可在不破坏硅片表面特性及电特性的前提下，有效地降低硅片表面脏花率，并将残留在硅片上的微尘、金属离子、有机物及其它杂质一同去掉，提高清洗效率，保证清洗质量。

技术领域

本发明属于半导体硅片清洗技术领域，尤其是涉及一种半导体硅片表面清洗机构及其清洗工艺。

背景技术

随着半导体集成电路制程工艺节点越来越先进，对实际制造的几个环节也提出了新要求，清洗环节的重要性日益凸显。清洗的关键性则是由于随着特征尺寸的不断缩小，半导体对杂质含量越来越敏感，而半导体制造中不可避免会引入一些颗粒、有机物、金属和氧化物等污染物。为了减少杂质对芯片良率的影响，实际生产中不仅仅需要提高单次的清洗效率，还需要在几乎所有制程前后都频繁的进行清洗，清洗步骤约占整体步骤的33％，清洗主要是以多步骤的高度无污染洗净程序，包含各种高度洁净的清洗液处理，以去除芯片表面的所有污染物质，使芯片达到可进行芯片加工的状态。

大尺寸化是如今半导体硅片发展趋势，而随着硅片尺寸面积的增加，在切割过程中产生大量的硅粉，同时硅片表面在空气、砂浆液及水液中极易被氧化，形成二氧化硅；而随着硅粉含量的增加，势必会在切割过程中会形成团聚的颗粒型硅粉，这些颗粒型硅粉和散装的硅粉会将会与二氧化硅氧化物、砂浆中的有机物以及硅片表面的其它杂质，共同会造成硅片脏花质量，这样严重影响产品质量。由于集成电路内各元件及连线相当微细，因此制造过程中，现有导致硅片脏花率较高，如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成硅片内电路功能的损坏，形成短路或断路等，导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。

因此在清洗过程中，如何设计一种适用于大尺寸硅片的清洗机构及清洗工艺，在不破坏硅片表面特性及电特性的前提下，有效地降低硅片表面脏花率，并将残留在硅片上的微尘、金属离子、有机物及其它杂质一同去掉，提高清洗效率是高质量、低成本加工大尺寸化硅片生产的关键。

发明内容

本发明提供一种半导体硅片表面清洗机构及其清洗工艺，尤其适用于大尺寸硅片的清洗，解决了现有清洗过程中硅片脏花率高且表面清洗不干净的形成的技术问题。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：

一种半导体硅片表面清洗机构，至少依次具有预清洗单元和酸洗单元；其中，

在所述预清洗单元和所述酸洗单元之间还依次具有预酸洗单元和碱洗单元，所述预酸洗单元靠近所述预清洗单元设置；

所述预酸洗单元、所述碱洗单元和所述酸洗单元之后分别设有清洗槽；

或所述预酸洗单元和所述酸洗单元之后分别设有所述清洗槽。

进一步的，所述预酸洗单元、所述碱洗单元和所述酸洗单元分别至少包括一个预酸洗槽、一个碱洗槽和一个酸洗槽。

进一步的，所述酸洗单元后设有两个所述清洗槽，靠近所述酸洗单元的所述清洗槽为快排冲水槽。

进一步的，所述预酸洗槽、所述碱洗槽和所述酸洗槽均设有发射兆声波的兆声装置，所述预酸洗槽、所述碱洗槽和所述酸洗槽中的兆声波频率相同；

所述预酸洗槽、所述碱洗槽和所述酸洗槽中的兆声波频率为860-950kHz。

进一步的，所述预酸洗槽、所述碱洗槽和所述酸洗槽中均设有加热器，所述加热器在所述预酸洗槽中的温度与在所述碱洗槽和所述酸洗槽中的温度不同。

进一步的，所述预清洗单元至少包括一个预清洗槽，所述预清洗槽和所述清洗槽均为纯水槽；