[发明专利]器件清洗方法

说明书

本发明提供一种器件清洗方法，依序采用清洗液体和置换液体清洗基底，在以置换液体取代并排出清洗液体的过程中，以多段变速方式旋转基底，以置换图案化膜层的凹陷区内的清洗液体，并且置换液体的表面张力小于清洗液体，以此增加置换液体渗透至图案化膜层的凹陷区的力，从而加快置换液体取代并排出清洗液体的速度，由此改善清洗的能力以及干燥的效率，并降低整个洗净时间达到提升机台产能、降低液体的使用量、降低废水处理成本以及降低对环境污染的目的。

技术领域

本发明涉及半导体技术领域，具体涉及应用于集成电路制作工艺的器件清洗方法。

背景技术

在半导体器件的制造工艺中，清洗是其中最重要和最频繁的步骤之一。一般来说，晶圆在存储、装载和卸载的过程中，以及在半导体器件的整个制造工艺中，通常都会在晶圆上残留颗粒。因此，通常需要采用清洗的步骤来去除晶圆上残留的颗粒。尤其是通过湿法刻蚀在晶圆上形成图案之后，首先需要清洗去除晶圆图案内残留的化学药液。

晶圆湿法刻蚀之后一般包括水洗步骤与干燥步骤，水洗步骤是在湿法刻蚀后通过大量的超纯水清洗晶圆去除刻蚀液与微尘，干燥步骤是超纯水清洗后通过异丙醇(IPA)置换掉附着在晶圆上的超纯水，避免水的表面张力过大在高速旋转的过程中造成晶圆图案的倒塌，之后再进行旋转干燥。

但是，随着半导体器微缩制程的不断发展，器件元件的特征尺寸越来越小，通入等速等方向的超纯水将无法快速地清洗掉晶圆图案间及深层底部的化学药液，亦无法有效地除去顽固附着在图案隙缝中及较深层底部的微尘，并且通入等速等方向的IPA将无法快速且完全地置换掉藏在晶圆图案隙缝中及较深层底部的超纯水，造成后续晶圆在旋转干燥时此超纯水的表面张力将会造成图案倒塌。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种器件清洗方法，能够加快液体对图案凹陷区的清洗速率，避免基底图案的倒塌。

为实现上述目的，本发明提供一种器件清洗方法，包括：

提供一晶圆基底，所述基底的第一表面上形成有图案化膜层；以及，

依序采用清洗液体和置换液体清洗所述基底，在以所述置换液体取代并排出所述清洗液体的过程中，以多段变速方式旋转所述基底，以置换所述图案化膜层的凹陷区内的所述清洗液体并且所述置换液体的表面张力小于所述清洗液体。

可选的，所述多段变速方式包含在清洗过程中所述基底的旋转速度在第一旋转速度以及第二旋转速度之间重复转换，且所述第二旋转速度小于所述第一旋转速度，使所述置换液体渗透至所述图案化膜层的所述凹陷区。

可选的，在依序采用所述清洗液体和置换液体清洗所述基底的步骤包括：

采用包含超纯水成分的所述清洗液体对所述基底上的所述图案化膜层进行液体清洗；以及，

采用包含异丙醇成分的所述置换液体对所述图案化膜层的所述凹陷区内空间进行调节表面张力的液体置换；

在所述液体清洗的过程以及所述液体置换的过程中，均旋转所述基底，所述基底的旋转速度在所述第一旋转速度与所述第二旋转速度之间重复转换。

可选的，在以所述置换液体取代并排出所述清洗液体的过程中，在所述基底的第二表面上通入温度高于常温的导热液体，以稳定所述基底的温度在一高于常温的较高值，所述第一表面与所述第二表面分别位于所述基底的两相对侧。

可选的，所述导热液体包含超纯水成分，其温度介于70℃～80℃。

可选的，所述第一旋转速度介于950转/秒～1050转/秒，所述第二旋转速度介于270转/秒～330转/秒。

可选的，由所述第一旋转速度至所述第二旋转速度的过程有一减速过程，所述减速过程以950转/秒～1050转/秒的速度减速；由所述第二旋转速度至所述第一旋转速度的过程有一加速过程，所述加速过程以950转/秒～1050转/秒的速度加速。