提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法技术

技术编号：40550361 阅读：8 留言：0更新日期：2024-03-05 19:09

本发明专利技术涉及一种提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，包括：采用泛曝光工艺对晶圆表面进行泛曝光；采用碱性显影液对晶圆表面进行显影；采用清洗液对晶圆表面进行冲洗。本发明专利技术中，通过泛曝光工艺对晶圆表面进行曝光后，再采用碱性显影液对晶圆表面进行显影，并采用清洗液冲洗，可以有效去除芯片表面酸性物质、颗粒和金属离子；解决了现有湿法去胶和干法去胶后晶圆表面还存在颗粒、有机物、金属离子等污染物带来的晶圆表面洁净度和影响芯片可靠性的问题，提供了一种芯片制作过程中高效去除晶圆表面污染物的可靠方案。

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【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于半导体芯片制备，涉及一种提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法。

技术介绍

1、半导体芯片一般采用晶圆制作形成，具有体积小、易于集成等大量优点，在电子器件中得到了广泛应用。例如，半导体光电探测器芯片具有体积小、响应速度快、灵敏度高、易与其他半导体器件集成等优点，可广泛应用于光通信、信号处理、传感系统和测量系统。半导体光电探测器的芯片工艺与微电子芯片类似，需经过外延生长、扩散(离子注入)、光刻、刻蚀、电极制作这五个步骤。其中，光刻是利用曝光和显影在光刻胶层上曝出几何图形结构，然后通过刻蚀工艺将掩膜版上的图形转移到所在衬底上。

2、在半导体光电探测器光刻工艺中，一般需将旋涂的光刻胶在刻蚀工艺完成后去除残留的光刻胶，以防影响后续工艺环节。然而，在实际的批量生产中，半导体光电探测器晶圆在湿法去胶后，常有块状、颗粒状污染物、残留的光刻胶存在于晶圆表面。一种改进的方法，即采用湿法去胶和干法去胶相结合的方式去除探测器晶圆表面光刻胶可产生较优的效果；但是，仍会有部分污染物存在于晶圆表面，影响芯片的成品率和可靠性。

技术实现思路

1、针对上述现有技术的不足，本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种能够有效去除晶圆表面的颗粒、有机物、金属离子等光刻后污染物的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法。

2、为达到上述目的，本专利技术提供如下技术方案：

3、一种提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，包括以下步骤：

4、s1、采用泛曝光工艺对晶圆表面进行泛曝光；</p>

5、s3、采用碱性显影液对晶圆表面进行显影；

6、s5、采用清洗液对晶圆表面进行冲洗。

7、进一步的，在执行s3步骤之前，先执行以下步骤：

8、s2、采用有机溶剂去除晶圆表面的有机物。

9、进一步的，所述s2步骤包括以下子步骤：

10、s201、在丙酮培养皿中倒入丙酮；

11、s202、将晶圆放入丙酮培养皿中浸泡预定的时间；

12、s203、均匀对晶圆表面进行擦拭；

13、s204、使用清洗液冲洗晶圆表面。

14、进一步的，在所述s202步骤中，将晶圆放入丙酮培养皿浸泡5min～10min；在所述s204步骤中，所述清洗液为去离子水，冲洗时间为3min～5min。

15、进一步的，在执行完所述s204步骤后，还执行以下步骤：

16、s205、在酒精培养皿底部垫一张无尘纸，并倒入酒精；

17、s206、将晶圆放入酒精培养皿中，并均匀对晶圆表面进行擦拭；

18、s207、使用清洗液冲洗晶圆表面。

19、进一步的，在所述s201步骤和s205步骤中，在丙酮培养皿和酒精培养皿底部预先垫一张无尘纸；在所述s203步骤和s206步骤中，擦拭晶圆表面时，用金属镊子固定培养皿底部的无尘纸，并用棉球360°旋转对晶圆表面进行人工擦拭；或

20、将晶圆转移至自动擦片机上，使擦片机转头棉球轻轻旋转擦拭晶圆表面，直至晶圆每个区域都擦拭均匀。

21、进一步的，所述s3步骤包括以下子步骤：

22、s301、将晶圆放于显影机的真空吸附台上；

23、s302、真空吸附台开启真空吸附住晶圆；

24、s303、采用显影机的显影液喷头对晶圆表面进行显影；

25、所述s5步骤包括以下子步骤：

26、s501、真空吸附台保持开启真空，继续吸附住晶圆；

27、s502、采用显影机的清洗液喷头对晶圆表面进行冲洗；

28、s503、真空吸附台去除真空状态，并将晶圆从真空吸附台上取下。

29、进一步的，在所述s303步骤中，显影机的旋转速度为1000r/min～1200r/min，显影液的流量为200ml/min，显影时间为40s～50s。

30、进一步的，在所述s502步骤中，所述清洗液为去离子水，在冲洗时显影机的旋转速度为1000r/min～1200r/min，去离子水的流量为400ml/min，冲洗时间为60s～70s。

31、进一步的，所述碱性显影液的主成分为四甲基氢氧化铵。

32、本专利技术中，将有机物清洗、晶圆表面自动擦拭、碱性显影液等方法集成在一起，有效去除了芯片表面的颗粒、有机物、金属离子等污染物。实现了常规湿法去胶和干法去胶所无法达到的效果，解决了现有湿法去胶和干法去胶后晶圆表面还存在颗粒、有机物、金属离子等污染物带来的晶圆表面洁净度和影响芯片可靠性的问题，为芯片制程中高效去胶的实现提供了一种可靠方案。

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【技术保护点】

1.一种提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于，在执行S3步骤之前，先执行以下步骤：

3.根据权利要求2所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于，所述S2步骤包括以下子步骤：

4.根据权利要求3所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于：在所述S202步骤中，将晶圆放入丙酮培养皿浸泡5min～10min；在所述S204步骤中，所述清洗液为去离子水，冲洗时间为3min～5min。

5.根据权利要求3所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于，在执行完所述S204步骤后，还执行以下步骤：

6.根据权利要求5所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于：在所述S201步骤和S205步骤中，在丙酮培养皿和酒精培养皿底部预先垫一张无尘纸；在所述S203步骤和S206步骤中，擦拭晶圆表面时，用金属镊子固定培养皿底部的无尘纸，并用棉球360°旋转对晶圆表面进行人工擦拭；或

7.根据权利要求1～6任一项

8.根据权利要求7所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于：在所述S303步骤中，显影机的旋转速度为1000r/min～1200r/min，显影液的流量为200ml/min，显影时间为40s～50s。

9.根据权利要求7所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于：在所述S502步骤中，所述清洗液为去离子水，在冲洗时显影机的旋转速度为1000r/min～1200r/min，去离子水的流量为400ml/min，冲洗时间为60s～70s。

10.根据权利要求1所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于：所述碱性显影液的主成分为四甲基氢氧化铵。

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【技术特征摘要】

1.一种提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于，在执行s3步骤之前，先执行以下步骤：

3.根据权利要求2所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于，所述s2步骤包括以下子步骤：

4.根据权利要求3所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于：在所述s202步骤中，将晶圆放入丙酮培养皿浸泡5min～10min；在所述s204步骤中，所述清洗液为去离子水，冲洗时间为3min～5min。

5.根据权利要求3所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于，在执行完所述s204步骤后，还执行以下步骤：

6.根据权利要求5所述的提高晶圆表面洁净度的晶圆清洗方法，其特征在于：在所述s201步骤和s205步骤中，在丙酮培养皿和酒精培养皿底部预先垫一张无尘纸；在所述s203步骤和...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱长林，彭芳草，曹一，张圆圆，陈益民，张吉，迟殿鑫，黄晓峰，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十四研究所，
类型：发明
国别省市：

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