[发明专利]晶圆清洗方法

说明书

技术领域

本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种晶圆清洗方法。

背景技术

清洗是利用物理、化学或机械作用的方法使吸附在晶圆表面的污染物解吸而离开晶圆表面的过程。随着集成电路工艺技术的飞速发展和图形关键尺寸的不断缩小，以及新材料的引入，在集成电路制造过程中，清洗质量的高低已严重影响到先进电子器件的性能、可靠性与稳定性。目前，晶圆清洗仍以湿法清洗为主，而湿法清洗中传统的批处理清洗技术在诸多工艺因素的驱动下已难以适应湿法清洗，因此，集成电路制造工艺过程中需要引入新的清洗工艺以满足工艺需求。

单圆片清洗技术由于能够降低批处理中成品率损失的风险、避免交叉污染、能够满足晶圆背面、斜面和边缘清洗的要求等，正逐步取代批处理清洗技术。为了进一步提高晶圆清洗效果，在单圆片清洗技术中加入了超声波或兆声波，使用超声波或兆声波能够有效去除晶圆表面的有机物、颗粒和金属杂质等，且不破坏晶圆表面特性。

现有的单圆片清洗装置在清洗晶圆时，超声波或兆声波发生器从晶圆的边缘匀速运动到晶圆的中心后停止，因此，在晶圆的整个清洗过程中，晶圆的中心点所受到的超声波或兆声波能量影响的时间最长，从而导致晶圆的中心点处的结构层受到损伤，尤其是在清洗介质层时，晶圆的中心点处的介质层出现凹坑现象，导致产品良率降低甚至报废。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶圆清洗方法，该方法能够避免晶圆的中心点处的结构层在清洗过程中受到损伤，从而提高晶圆的清洗效果，提升产品良率。

为实现上述目的，本发明提出的晶圆清洗方法，利用兆声波发生器对晶圆表面进行清洗，该方法包括：旋转晶圆并使兆声波发生器在晶圆边缘与晶圆中心之间来回运动，在兆声波发生器的运动过程中，改变兆声波发生器在晶圆表面停留的时间。

根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，兆声波发生器在晶圆表面停留的时间t与晶圆的半径R之间的关系为：t=k+m*R²，其中，k为常数，m为系数。

根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，在改变兆声波发生器在晶圆表面停留的时间的同时改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布。

根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ与晶圆的半径R之间的关系为：当兆声波发生器运动至晶圆中心时，即R=0时，兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ=δ1，δ1为常数，兆声波发生器的功率P=δ1*r²，r为兆声波发生器自身的半径值；当R≠0时，δ=N*P/R²，P为兆声波发生器运动至晶圆中心时，兆声波发生器的功率值，N为系数。

为实现上述目的，本发明提出的又一晶圆清洗方法，利用兆声波发生器对晶圆表面进行清洗，该方法包括：旋转晶圆并使兆声波发生器从晶圆边缘向晶圆中心运动并过晶圆中心点，在兆声波发生器的运动过程中，改变兆声波发生器在晶圆表面停留的时间。

根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，兆声波发生器从晶圆边缘向晶圆中心运动并过晶圆中心点后到达晶圆另一边缘。

根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，兆声波发生器在晶圆表面停留的时间t与晶圆的半径R之间的关系为：t=k+m*R²，其中，k为常数，m为系数。

根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，在改变兆声波发生器在晶圆表面停留的时间的同时改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布。

根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ与晶圆的半径R之间的关系为：当兆声波发生器运动至晶圆中心时，即R=0时，兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ=δ1，δ1为常数，兆声波发生器的功率P=δ1*r²，r为兆声波发生器自身的半径值；当R≠0时，δ=N*P/R²，P为兆声波发生器运动至晶圆中心时，兆声波发生器的功率值，N为系数。

本发明的有益效果是：本发明通过改变兆声波发生器在晶圆表面停留的时间，使晶圆的中心点所受到的兆声波能量与晶圆的其他位置所受到的兆声波能量一致，避免了晶圆的中心点处的结构层在清洗过程中受到损伤或者在晶圆的中心产生凹坑。

附图说明

图1为晶圆清洗装置的一示例性实施例的结构示意图。

图2为晶圆清洗装置清洗晶圆表面时兆声波发生器的运动示意图。

图3为兆声波发生器在晶圆表面停留的时间与晶圆半径之间的函数曲线图。