[发明专利]湿法晶圆清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种半导体制造工艺方法，尤其涉及一种湿法晶圆清洗方法。

背景技术

如图1所示，目前半导体领域常用的喷溅式湿法清洗设备，清洗槽6由基座3进行固定，并能在电机4的带动下进行旋转，其工作方式基本上如下：

(1)晶圆1送入清洗槽6；

(2)舱门关闭；

(3)一定温度(40～80摄氏度)的药液通过喷嘴2进入清洗槽6进行清洗，同时晶圆1在电机4的带动下开始旋转；

(4)药液清洗时间完成后喷嘴2喷入去离子水以置换出已使用的药液，晶圆1保持旋转；

(5)残留药液置换完成后由气孔5通入热氮气(40～80摄氏度)，同时电机4带动晶圆1加速旋转进行甩干；

(6)甩干完成，晶圆1送出。

现有湿法清洗工艺很多情况下需要工作在特定温度下以保证最佳洗净效果与最小损伤的平衡。由于在现有工艺条件的设置下，温度的稳定性无法保证，清洗效率较低，在温度回升到指定值前无法有效地达到清洗效果，导致了较多的药液的浪费和工艺时间的浪费。现有工艺方法设置较为简单，但会有一个问题，就是在工艺刚开始进行的时候，由于晶圆的温度只有环境温度(大约23摄氏度左右)，而清洗槽若较久不工作，温度也比较低。两者与药液的工作温度差别较大，必然会带来热交换，导致药液的温度较低，经过实测，在60～80摄氏度的设定温度下探头的实测温度会下降20摄氏度左右，在大约3～5分钟之后工艺温度才能达到指定值。由于在这段时间内，工作温度较低，药液的清洗能力无法完全发挥，极端的情况下就是无效时间。因此既浪费了药液，又耗费了时间和能源。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种湿法晶圆清洗方法，该方法既可以提高药液的利用率，减少浪费，还可以缩短工艺时间，提高湿法清洗效率，实现节能减排。

为了解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现：

一种湿法晶圆清洗方法，包括如下步骤：

(1)晶圆送入清洗槽；

(2)舱门关闭；

(3)通入热氮气，同时电机带动晶圆开始旋转，直到晶圆的温度达到指定温度；

(4)药液通过喷嘴进入清洗槽进行清洗，晶圆保持旋转；

(5)药液清洗完成后喷嘴喷入去离子水以置换出已使用的药液，晶圆保持旋转；

(6)残留药液置换完成后通入热氮气，同时电机带动晶圆加速旋转进行甩干；

(7)甩干完成，晶圆送出。

步骤(3)中通入热氮气的温度设定为工艺需要的指定温度，该指定温度为40～80摄氏度。

步骤(3)中所述的指定温度为40～80摄氏度。

步骤(4)中药液的温度为40～80摄氏度。

步骤(6)中通入热氮气的温度设定为工艺需要的指定温度，该指定温度为40～80摄氏度。

步骤(3)中电机的转速与步骤(4)中电机的转速是相同的。

本发明有益效果在于：通过使用本发明方法后，由于晶圆与清洗槽经过预热，避免了较热的药液与较冷的晶圆和清洗槽之间的热交换，避免了药液温度的降低，保证工艺温度稳定在指定值，减少了因药液清洗效率降低所带来的额外浪费，提高了药液的利用率，还可以缩短工艺时间，提高湿法清洗效率，实现节能减排。尤其针对本身清洗时间较少的某些工艺，既保证了清洗完全，又减少了因清洗导致的损伤。

附图说明

图1是现有的喷溅式清洗设备进行湿法晶圆清洗的示意图；

图2是采用本发明湿法晶圆清洗方法(预通氮气)的效果示意图；

图3是采用现有的湿法晶圆清洗方法(无预通氮气)的效果示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。

如果改变现有工艺设置，在开始清洗前首先把晶圆的温度升到或者接近指定值，这样晶圆、清洗槽与药液的温度一致就避免了热交换，使药液温度保持在最佳清洗温度，实现了对药液的最佳利用，缩短了工艺时间，提高了效率。基于喷溅式清洗设备本身具有的功能，可以不需额外改造即可达到上述目的，即将用于甩干的热氮气在喷药液之前首先通入一段时间同时电机开始旋转。由于氮气温度较高，约为40到80摄氏度，因此在较短时间内就可以把清洗槽与晶圆的温度升到指定温度，由于电机已开始工作，晶圆旋转进一步提高了升温的效率与均匀性。然后关闭氮气，通入清洗药液，开始正常的清洗工艺。本发明湿法晶圆清洗方法采用常规的喷溅式湿法清洗设备，如图1所示，该方法的具体步骤如下：

(1)晶圆1送入清洗槽6；

(2)舱门关闭；