[发明专利]消除抛光后晶圆表面残留印记及微小颗粒的清洗方法

说明书

本发明公开了一种消除抛光后晶圆表面残留印记及微小颗粒的清洗方法包括：用纯水对晶圆进行初级清洗；用乙醇对晶圆表面进行擦拭清洁；清洁完成后用纯水浸泡去除乙醇；采用第一清洗溶液对晶圆进行浸泡清洗，经过第一清洗溶液浸泡的晶圆再用纯水浸泡；采用第二清洗溶液对晶圆进行浸泡清洗，经过第二清洗溶液浸泡的晶圆再用纯水浸泡；采用第三清洗溶液对晶圆进行浸泡清洗，经过第三清洗溶液浸泡的晶圆再用纯水浸泡；再次采用第一清洗溶液对晶圆进行浸泡清洗，经过第一清洗溶液浸泡的晶圆再用纯水浸泡；最后将晶圆浸泡在纯水中，进行兆声清洗的同时通二氧化碳气体，清洗完毕进行甩干操作。

技术领域

本申请属于半导体材料清洗工艺领域，尤其涉及一种消除抛光后晶圆表面残留印记及微小颗粒的清洗方法。

背景技术

半导体器件生产中，晶圆经过抛光后表面会存在抛光残留物，特别是容易出现人为原因造成的污染，例如在晶圆表面造成指印、颗粒物以及其他有机和无机杂质的残留。这些杂质有的以原子状态或离子状态存在于晶圆表面，有的以薄膜形式或颗粒形式存在于晶圆表面，由此会导致半导体器件产生各种缺陷，所以晶圆须严格清洗，清除表面包括指印、有机物、静电离子、重金属离子以及颗粒物等在内的污染杂质。

现有技术中，为解决晶圆表面玷污问题，清洗方法通常为：对晶圆进行初级清洗；采用HF溶液对经过初级清洗的晶圆进行清洗；将经过HF溶液清洗后的晶圆放入一定温度的纯水中，放置一段时间；将晶圆从纯水中取出，采用DHF(稀氟氢酸)溶液对晶圆进行清洗，将经过DHF溶液清洗后的晶圆放入一定温度的纯水中，放置一段时间。

但现有的两种清洗方法为去除晶圆表面的氧化层，均需要增加一个氢氟酸浸泡的步骤，这种清洗工艺会在晶圆表面引入氟元素，氟元素的引入既不经济又不环保，而且清洗后测得的颗粒物残留在1000-2000之间，会给半导体器件的性能造成很大影响。

发明内容

本申请提供了一种消除抛光后晶圆表面残留印记及微小颗粒的清洗方法，以解决现有技术中，晶圆表面清洗工艺会在晶圆表面引入氟元素，造成环境污染，以及清洗后的颗粒物残留在1000-2000之间，使得半导体器件性能降低的问题。

本申请提供了一种消除抛光后晶圆表面残留印记及微小颗粒的清洗方法，所述方法包括：使用纯水对抛光后的晶圆进行初级清洗；使用乙醇对初级清洗后的所述晶圆表面进行擦拭清洁，并在清洁完成后对晶圆使用纯水进行首次浸泡；使用第一清洗溶液对使用所述纯水首次浸泡后的晶圆进行浸泡清洗，并对经过所述第一清洗溶液浸泡的晶圆使用纯水进行二次浸泡；使用第二清洗溶液对使用所述纯水二次浸泡后的晶圆进行浸泡清洗，并对经过所述第二清洗溶液浸泡的晶圆使用纯水进行三次浸泡；使用第三清洗溶液对使用所述纯水三次浸泡后的晶圆进行浸泡清洗，并对经过所述第三清洗溶液浸泡的晶圆使用纯水进行四次浸泡；使用第一清洗溶液对使用所述纯水四次浸泡后的晶圆进行浸泡清洗，并对经过所述第一清洗溶液浸泡的晶圆使用纯水进行五次浸泡；对所述五次浸泡在纯水中的晶圆，通入二氧化碳气体进行兆声清洗，并甩干清洗完成后的晶圆。

在一种实现方式中，所述乙醇的浓度为98％。

在一种实现方式中，所述第一清洗溶液的成分配比具体为：氨水：双氧水：水＝1:1:5-15。

在一种实现方式中，所述第二清洗溶液的成分配比具体为：盐酸：双氧水：水＝1:1:5-15。

在一种实现方式中，所述第三清洗溶液的成分配比具体为：硫酸：双氧水＝5-9:1。

在一种实现方式中，所述第三清洗溶液的温度控制在100-120摄氏度。

在一种实现方式中，所述第一清洗溶液和所述第二清洗溶液的温度控制在50-70摄氏度。

在一种实现方式中，所述纯水浸泡的温度控制在50-70摄氏度。