晶圆的清洗方法技术

一种晶圆的清洗方法，包括：提供器件晶圆，所述器件晶圆具有第一表面，所述第一表面具有多个芯片；提供覆盖晶圆，所述覆盖晶圆具有第二表面，所述第二表面具有与所述器件晶圆中的芯片一一对应的多个凹槽；将所述覆盖晶圆与所述器件晶圆键合，使所述覆盖晶圆的凹槽与所述器件晶圆的芯片对应键合，且形成多个空腔结构；对键合后的所述覆盖晶圆进行切割，使各空腔结构分立；在进行所述切割工艺之后，将所述第一表面朝下设置；对所述空腔结构外表面和朝下设置的所述第一表面进行清洗。所述晶圆的清洗方法能够使得清洗后的晶圆更加干净，提高晶圆上芯片的良率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体制造领域，尤其涉及一种。
技术介绍
由于集成电路内各元件及连线相当微细，因此制造过程中，如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶片内电路功能的损坏，形成短路或断路等，导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成。因此除了在芯片制作过程中要排除外界的污染源外，在芯片制作完成后需要进行清洗工作。清洗工作是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下，有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上的微尘、金属离子及有机物之杂质。器件晶圆(特别是MEMS器件晶圆)对颗粒极为敏感，然而器件晶圆通常需要与具有凹槽的覆盖晶圆相键合，使凹槽键合在器件晶圆的芯片表面上，以保护芯片。在两者键合之后，通常还需要将覆盖晶圆进行切割，以方便后续芯片的切割分离。然而，在覆盖晶体的切割工艺中，会产生大量颗粒掉落在器件晶圆表面，影响晶圆表面上的芯片的可靠性，严重的还会引起芯片失效。具体的现有器件大致经过以下几个阶段:如图1所不，提供器件晶圆100,器件晶圆100具有第一表面100A,第一表面100A具有多个芯片(未示出)。如图2所示，提供覆盖晶圆200，覆盖晶圆200具有第二表面200A，第二表面200A具有与所述芯片对应的多个凹槽210。凹槽210具有侧壁211。如图3所示，将覆盖晶圆200与器件晶圆100键合，使覆盖晶圆200的凹槽210与器件晶圆100的所述芯片对应键合，且形成多个空腔结构220，图3中，显示了用一个虚线框(未标注)包围的其中一个空腔结构220作为代表，每个空腔结构220具有空腔221，第一表面100A上的芯片表面中，至少部分结构被空置在空腔221中，以利用空腔结构220对这些结构进行保护。如图4所示，对图3中键合后的覆盖晶圆200进行切割，使各空腔结构220分立。由于在覆盖晶圆200的切割过程中，会产生大量的硅粉颗粒等杂质，导致杂质残留在器件晶圆100的第一表面100A上，具体会残留在第一表面100A的焊盘上，影响焊盘与后面导线的焊接等工艺，产生良率和可靠性问题，因此，在对覆盖晶圆200进行切割之后，需要进行清洗。请继续参考图4，清洗时，通常将器件晶圆100平放在工作平台(未示出)上，具有芯片的第一表面100A朝上(朝上指背离地面)，具有多个冲洗喷头301的喷洗装置300与器件晶圆正对设置，并且冲洗喷头301朝下(朝下指朝向地面)，清洗溶液从上而下冲洗晶圆。清洗时，还可以旋转工作平台以带动器件晶圆100旋转，进而使得清洗溶液在冲洗器件晶圆100后及时被器件晶圆100甩出，相应的不溶杂质也被清洗溶液一同带出，从而使清洗后的器件晶圆100表面更加清净。然而，现有对晶圆的清洗效果不佳。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种，以使得清洗后的晶圆更加干净，提闻晶圆上芯片的良率。为解决上述问题，本专利技术提供一种，包括:提供器件晶圆，所述器件晶圆具有第一表面，所述第一表面具有多个芯片；提供覆盖晶圆，所述覆盖晶圆具有第二表面，所述第二表面具有与所述器件晶圆中的芯片--对应的多个凹槽；将所述覆盖晶圆与所述器件晶圆键合，使所述覆盖晶圆的凹槽与所述器件晶圆的芯片对应键合，且形成多个空腔结构；对键合后的所述覆盖晶圆进行切割，使各空腔结构分立；在进行所述切割工艺之后，将所述第一表面朝下设置；对所述空腔结构外表面和朝下设置的所述第一表面进行清洗。可选的，所述清洗包括:采用稀氢氟酸对所述第一表面和所述空腔结构外表面进行冲洗。可选的，在所述冲洗过程中，所述稀氢氟酸中氟化氢与水的体积比浓度为0.1%?5.0%，所述稀氢氟酸的清洗时间为5s?25s。可选的，在所述冲洗过程中，所述器件晶圆绕垂直所述第一表面且过所述第一表面圆心的直线旋转，旋转速度为50rmp?500rmp。可选的，在所述冲洗过程中，所述稀氢氟酸的冲压压强为2psi?5psi。可选的，在采用稀氢氟酸对所述第一表面和所述空腔结构的外表面进行清洗之前，所述清洗还包括:采用去离子水对所述第一表面和所述空腔结构的外表面进行预清洗。可选的，在采用稀氢氟酸对所述第一表面和所述空腔结构的外表面进行清洗之后，所述清洗还包括:对所述第一表面和所述空腔结构的外表面进行吹干处理。可选的，所述吹干处理采用的气体为氮气，所述吹干处理采用的温度范围为20°C?60°C，所述吹干处理采用的时间范围为30s?300s。可选的，将所述第一表面朝下设置时，所述第一表面与水平面的夹角为O °?30。0可选的，所述器件晶圆为MEMS晶圆，所述第一表面具有MEMS振荡器，所述MEMS振荡器位于所述空腔结构内侧。可选的，所述第一表面具有焊盘，当形成所述空腔结构后，所述焊盘位于所述空腔结构的外侧。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下优点:本专利技术的技术方案在清洗器件晶圆之前，将键合形成有空腔结构的器件晶圆第一表面朝下设置，然后再对空腔结构外表面和朝下设置的器件晶圆第一表面进行清洗。由于第一表面朝下设置，因此，在清洗过程中，杂质会在重力作用从第一表面和空腔结构外表面脱落下来，从而使清洗后的晶圆更加干净。更重要的是，原本形成有空腔结构的器件晶圆第一表面中，各分立的空腔结构会阻挡杂质被清洗溶液冲洗去除，即杂质会堆积在第一表面上的冲洗死角。但是当将第一表面朝下设置时，杂质可以自由向下脱落，防止杂质堆积，进一步增加了晶圆清洗后的洁净度。进一步，采用稀氢氟酸对所述第一表面和所述空腔结构外表面进行冲洗。覆盖晶圆切割后产生的杂质主要是硅粉颗粒，由于硅粉颗粒的体积较小，比表面积较大，因此硅粉颗粒表面能较大，硅粉颗粒表面易于被氧化成氧化硅。为此，可以采用稀氢氟酸清洗表面被氧化硅覆盖的硅粉颗粒。然而，通常各种酸对金属的腐蚀作用均大于对氧化硅的作用。因此，在清洗去除硅粉颗粒的同时，势必会对晶圆表面的金属焊盘造成腐蚀。但是，本专利技术技术方案主要就是利用稀氢氟酸对金属焊盘表面的腐蚀作用(并部分利用稀氢氟酸对硅粉颗粒表面氧化硅的腐蚀作用)，使硅粉颗粒与金属焊盘相分离，从而在稀氢氟酸冲洗作用下，使硅粉颗粒从焊盘表面脱离，并在重力作用和液体冲洗共同作用下脱落下来，从而使晶圆表面更加洁净。【附图说明】图1是现有晶圆清洗方法提供的器件晶圆示意图；图2是现有晶圆清洗方法提供的覆盖晶圆TJK意图；图3是现有晶圆清洗方法将覆盖晶圆与器件晶圆键合后的示意图；图4是现有晶圆清洗方法对键合后的覆盖晶圆进行切割，并在切割后对器件晶圆进行清洗的示意图；图5是本专利技术实施例晶圆清洗方法所提供的器件晶圆示意图；图6是本专利技术实施例晶圆清洗方法所提供的覆盖晶圆TJK意图；图7是本专利技术实施例晶圆清洗方法将覆盖晶圆与器件晶圆键合后的示意图；图8是本专利技术实施例晶圆清洗方法对覆盖晶圆进行切割的TJK意图；图9是图8中位于虚线框内结构的放大示意图；图10是本专利技术实施例对键合当前第1页1 2 3 本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种晶圆的清洗方法，其特征在于，包括：提供器件晶圆，所述器件晶圆具有第一表面，所述第一表面具有多个芯片；提供覆盖晶圆，所述覆盖晶圆具有第二表面，所述第二表面具有与所述器件晶圆中的芯片一一对应的多个凹槽；将所述覆盖晶圆与所述器件晶圆键合，使所述覆盖晶圆的凹槽与所述器件晶圆的芯片对应键合，且形成多个空腔结构；对键合后的所述覆盖晶圆进行切割，使各空腔结构分立；在进行所述切割工艺之后，将所述第一表面朝下设置；对所述空腔结构外表面和朝下设置的所述第一表面进行清洗。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：肖启明，江博渊，
申请(专利权)人：中芯国际集成电路制造上海有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31