一种晶片清洗方法技术

本发明专利技术提供一种晶片清洗方法，包括：将晶片置于反应清洗腔内的固定机台上；旋转固定机台；通过固定机台上方的喷嘴喷洒清洗溶液，对晶片进行清洗；其中，晶片旋转与清洗溶液喷洒同时进行。通过本发明专利技术可以有效对晶片进行清洗，使得晶片基底具有光滑平面，改善光刻工艺中产生的散焦现象。

【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。
技术介绍
半导体晶片的制造过程包括有前段工艺(front end of line, FEOL)和后段工艺 (back end of line，BEOL)。无论在前段工艺还是后段工艺中，都可能产生不必要的污染物；例如在以布线工艺为主的后段工艺中，进行元件间金属互连时，金属的颗粒物(如铜) 以及其他污染物(如光刻胶等)经常会附着于晶片基底面，所述基底面为半导体生长面的相对面。其次，在光刻工艺中，前段工艺与后段工艺大多是共用光刻设备，更容易将后段工艺中的污染物，如金属铜等大型的颗粒物带入前段工艺，引起交叉污染。尤其地，前段工艺所需要形成的器件的精度较高，因此，在制作之前，需要对晶片进行清洗以去除上述污染物。图1为现有技术用于在后段工艺后，对所述晶片的基底进行清洗的装置，包括固定机台101，所述固定机台101用于承载并固定晶片102，晶片102通过固定机台101的旋转，以相同速度旋转进行清洗工艺，其中，所述晶片102的基底面朝上放置；其中，所述固定机台101放置于反应清洗腔103的内腔中，所述反应清洗腔103的侧壁上具有位于不同高度的沉积槽104，本图示出了 3个沉积槽，依次为第一沉积槽104a、 第二沉积槽104b、第三沉积槽l(Mc。所述沉积槽104为环形，用于收集晶片102在高速旋转时，甩出的清洗溶液，防止清洗溶液进入晶片102的半导体生长面表面，同时也可以回收利用多余的清洗溶液。其中，固定机台101可以上下调节，以使得晶片102位于不同的沉积槽104的高度上，所述不同的沉积槽可用于收集不同的溶液。位于所述反应清洗腔103内及固定机台101上方的清洗溶液喷嘴105，所述清洗溶液喷嘴105用于喷洒清洗溶液至晶片102的基底面上。如图2所示，为现有技术对晶片进行清洗的流程图，结合图1包括执行步骤 S101，承载有晶片的固定机台旋转，晶体的基底面朝向喷嘴；执行步骤S102，将晶片置于第一沉积槽齐平的位置，并通过喷嘴向晶片的基底面喷洒清洗溶液，对基底面进行第一清洗， 所述清洗溶液一般为混合酸液，因旋转甩出的多余清洗溶液由第一沉积槽收集；执行步骤 S103,所述喷嘴停止喷洒清洗溶液，所述固定机台继续旋转，保持一段时间无清洗溶液喷洒的状态，大约^ ^，以使得清洗溶液更均勻地向四周扩散；执行步骤S104，将所述固定机台升至第二沉积槽高度，并通过喷嘴对晶片的基底面喷洒去离子水，对基底面进行第二清洗，以去除残留于基底面上的清洗溶液，因旋转甩出的多余去离子水由第二沉积槽收集；执行步骤S105，对所述晶片通入氮气，以进行干燥处理。其中，如图3所示，同时继续参考图1，用于喷洒清洗溶液的喷嘴105沿着晶片 102的直径方向来回移动进行喷洒，移动范围为以基底面圆心(未图示)为中心的1/2半径内，移动速度为200mm/s 220mm/s。而承载晶片的固定机台101的旋转速度对应的为500rmp 600rmpo专利申请号为200810082565. 3的中国专利申请还提供了另一种前段工艺的清洗装置，这里就不详细介绍。经过上述步骤清洗后的晶片，由于基底面清洗不彻底，在进入光刻工艺中，会出现聚焦不准确，即散焦(defocus)现象，进而影响晶片的良率。
技术实现思路
本专利技术解决的问题是提供一种晶片的清洗方法，用于在后段工艺后，对晶片的基底进行清洗，以改善光刻工艺中发生的散焦现象。本专利技术提供，包括将晶片置于反应清洗腔内的固定机台上；旋转固定机台；通过固定机台上方的喷嘴喷洒清洗溶液，对晶片进行清洗；其中，晶片旋转与清洗溶液喷洒同时进行。可选的，所述喷嘴沿晶片直径方向移动，进行清洗溶液喷洒，所述移动范围为直径长度。可选的，所述喷嘴的移动速度为225mm/s 250mm/s。可选的，所述固定机台的旋转速度范围为600rpm 800rpm。可选的，所述清洗溶液为氢氟酸与硝酸的混合酸液，氢氟酸与硝酸的混合比范围为 1 45 1 55。可选的，所述清洗溶液对晶片清洗时反应温度范围为23°C 27°C，所述反应时间大约为2s 4s。可选的，所述清洗溶液为去离子水，所述去离子水的流速为1. 8L/min 2. 2L/mirio可选的，所述去离子水进行清洗的时间为18s 22s。与现有技术相比，上述方案具有以下优点晶片旋转与清洗溶液喷洒同时进行，不存在无清洗溶液喷洒的晶片空转状态，使得清洗溶液均勻分布于基底面。喷嘴沿晶片直径方向移动进行喷洒溶液，所述移动范围为直径长度，提高清洗溶液的喷洒均勻性。提高喷嘴的移动速度，从200mm/s 220mm/s提高至225mm/s 250mm/s，使得清洗溶液更快地在晶片上进行分布，提高其清洗的均勻性。为了使得清洗溶液更快地在晶片上进行分布，提高清洗的均勻性，同时防止因为喷嘴的移动范围的扩大，导致基底的清洗溶液进入晶片的另一面，本专利技术同时加大了晶片的固定机台的旋速度，从现有技术的500rmp 600rmp至600rmp 800rmp。附图说明图1是现有技术的晶片清洗装置示意图；图2是现有技术的晶片基底清洗方法流程示意图；图3是现有技术的晶片基底清洗方法示意图；图4是现有技术的晶片基底清洗效果示意图；图5至图6是本专利技术的一个实施例的晶片清洗方法示意图7和图8是现有技术与本专利技术晶片清洗方法效果图。 具体实施例方式专利技术人生产过程中发现，光刻工艺中，出现的散焦问题是晶片基底面不光滑，使得在光刻时候，导致晶片不在焦平面上，引起聚焦不准确，即散焦现象。所述散焦现象随着清洗次数的增加而越加严重。而晶片基底面不光滑是晶片的清洗效果不佳导致的。如图4所示，为现有技术清洗后的晶片中间具有小凸起，较两边更高，所以晶片表面不光滑。专利技术人通过进一步地多次试验发现，清洗后中间的凸起是由于清洗溶液对基底面各个位置的不均勻腐蚀造成的，而所述不均勻腐蚀主要是由如下因素造成，参照图1和图 2，包括步骤S103中，在清洗溶液停止喷洒之后，所述承载有晶片102的固定机台101仍然继续旋转，这种无清洗溶液喷洒的空转状态将导致基底面上剩余的清洗溶液都向晶片 102的四周边缘扩散，导致位于晶片中心附近的清洗溶液较少，进而导致相应的中心附近的刻蚀不足，与四周的刻蚀量不均勻，进而导致基底面不平滑。现有技术对于上述缺陷的改进往往是对中心附近的位置更多的喷洒一段时间，以进一步刻蚀掉所述凸起，但是其带来的效果更差。因为喷洒至基底面的清洗溶液会在步骤S103中，因为晶片102的空转状态而更多地流向晶片102四周边缘，导致小凸起更加严重，进而导致在光刻工艺中散焦现象更加严重。基于上述原因，本专利技术提供了，包括将晶片置于反应清洗腔内的固定机台上；旋转固定机台；通过固定机台上方的喷嘴喷洒清洗溶液，对晶片进行清洗； 其中，晶片旋转与清洗溶液喷洒同时进行。与现有技术相比，本专利技术对现有的清洗方法进行下述调整晶片旋转与清洗溶液喷洒同时进行，不再具有现有技术中，无清洗溶液喷洒的晶片空转状态；另外对所述喷嘴的往返移动范围进行扩大，较佳的同时覆盖整个晶片的直径位置；提高喷嘴的移动速度，使得清洗溶液更快地在晶片上进行分布，提高其清洗的均勻性；为了使得清洗溶液更快地在晶片上进行分布，提高清洗的均勻性，本专利技术同时加大了晶片的固定机台的旋速度。通过本本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种晶片清洗方法，包括：将晶片置于反应清洗腔内的固定机台上；旋转固定机台；通过固定机台上方的喷嘴喷洒清洗溶液，对晶片进行清洗；其特征在于，晶片旋转与清洗溶液喷洒同时进行。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：刘焕新，保罗，
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：31