[发明专利]一种衬底的清洁方法以及用于清洁衬底的系统

说明书

本公开实施例提供了一种衬底的清洁方法，所述方法包括：将所述衬底暴露于清洗剂，以去除位于所述衬底表面的杂质；将所述衬底暴露于液态去湿化学剂，以去除位于所述衬底的表面上的所述清洗剂；固化残留在所述衬底的表面上的所述液态去湿化学剂得到固态去湿化学剂；升华并移除所述固态去湿化学剂。通过将液态去湿化学剂固化后进行升华移除的方法，固化后的去湿化学剂可以消除气/液界面，使得表面张力接近于零，在后续升华去除的过程中消除毛细力，减少毛细力对衬底结构的破坏，达到无损清洁的效果。同时，由于消除了毛细力的影响，能够大大减少清洗剂和杂质在衬底表面的残留。

技术领域

本公开涉及半导体技术领域，尤其涉及一种衬底的清洁方法以及用于清洁衬底的系统。

背景技术

半导体晶片类的衬底的制造要求具备多个工艺，工艺可能包括沉积、平坦化、光刻、蚀刻等。其中各工艺步骤中会需要关键的湿法清洗工艺，以保证后面工序的进行。而对衬底进行清洁时，经常会存在清洁度差、清洁剂残留、衬底结构受损等问题，从而严重降低良率、浪费产能。随着器件集成度日益提高，如何优化衬底的清洁方法成为现阶段亟需解决的技术问题。

发明内容

本公开实施例提供了一种衬底的清洁方法，所述方法包括：将所述衬底暴露于清洗剂，以去除位于所述衬底表面的杂质；将所述衬底暴露于液态去湿化学剂，以去除位于所述衬底的表面上的所述清洗剂；固化残留在所述衬底的表面上的所述液态去湿化学剂得到固态去湿化学剂；升华并移除所述固态去湿化学剂。

在一些实施例中，固化残留在所述衬底的表面上的所述液态去湿化学剂得到固态去湿化学剂，包括：控制温度和/或压强，使得残留在所述衬底的表面上的所述液态去湿化学剂凝固成为固态去湿化学剂。

在一些实施例中，升华并移除所述固态去湿化学剂，包括：控制温度和/或压强，使得所述固态去湿化学剂升华成为气态去湿化学剂，并导出所述气态去湿化学剂。

在一些实施例中，移除所述气态去湿化学剂之后，所述方法还包括：将所述衬底暴露于惰性气体中，以使所述衬底环境达到大气压强，所述惰性气体沿所述衬底的中心朝向边缘吹扫。

在一些实施例中，所述衬底的表面包括空隙结构，所述空隙结构具有大于或等于8的深宽比。

在一些实施例中，移除所述固态去湿化学剂之后，所述方法还包括：将所述衬底暴露于清洁气体进行等离子体灰化处理，所述清洁气体包括H₂N₂气体。

在一些实施例中，所述方法包括：所述H₂N₂气体的纯度至少为98％。

在一些实施例中，所述方法包括：所述液态去湿化学剂的密度值小于所述固态去湿化学剂的密度值。

在一些实施例中，所述方法包括：室温下所述液态去湿化学剂的饱和蒸汽压大于4.0KPa；所述液态去湿化学剂和所述清洁剂的混溶性大于70％；所述液态去湿化学剂的蒸发速率大于1。

在一些实施例中，所述液态去湿化学剂包含丙酮或异丙醇。

在一些实施例中，将所述衬底暴露于液态去湿化学剂，以去除位于所述衬底的表面上的所述清洗剂，包括：控制所述衬底以第一速度旋转，将所述液态去湿化学剂喷洒在所述衬底的表面，以将残留在所述衬底的表面上的所述清洗剂溶于所述液态去湿化学剂；控制所述衬底以第二速度旋转，以去除位于所述衬底的表面上的部分所述液态去湿化学剂，其中，所述第二速度小于所述第一速度。

在一些实施例中，将所述衬底暴露于清洗剂，包括：控制所述衬底以第三速度旋转，将第一清洗剂喷洒在所述衬底的表面；控制所述衬底以第四速度旋转，将第二清洗剂喷洒在所述衬底的表面，以去除位于所述衬底表面上的第一清洗剂。