CN100392808C - 利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法，提供一种利用金刚石膜结构和能够起到去除集成电路晶片表面残留有机物、颗粒以及金属离子的清洗剂的结合，能够达到较好的清洗效果，而且工艺简单，操作方便，满足环保要求的去除集成电路晶片表面污染物的方法。该方法包括下述步骤：金刚石膜配合清洗剂清洗；清洗剂清洗；金刚石膜清洗；两次水超声漂洗；喷淋；烘干得到高洁净的晶片。所述清洗剂按体积百分比由多种表面活性剂2%～15%，碱是40%～45%，余量的水组成。本发明采用金刚石膜结构代替传统清洗中的氧化剂，能够控制氧化强度，在外加电压的条件下能够使清洗剂长久保持稳定的氧化能力，使清洗剂能够循环应用。
Description
技术领域
本发明涉及半导体清洗领域，更具体的说，是涉及利用电化学作用去除集成电路晶片表面有机污染物、金属离子和颗粒的清洗方法。
背景技术
甚大规模集成电路(ULSI)集成度迅速提高，器件的特征尺寸不断减小，对于晶片表面沾污的要求更加严格。在甚大规模集成电路的制备过程中，晶片的表面状态及洁净度是影响器件质量与可靠性的最重要的因素之一。在集成电路制备过程中晶片表面会沾污各种的有机污染物，如油脂、高温蜡、光刻胶等，这些有机污染物必须去除，否则就会对后续工艺造成不良影响，导致器件失效或者报废，损失十分严重。清洗不但要去除晶片表面的各种有机污染物，而且不能破坏晶片表面分子结构。晶片表面存在有机污染物会导致很多问题。一般讲，它们会影响清洗的效果，使晶片表面的颗粒和金属离子沾污难以去除。它们会破坏淀积膜与晶片表面的粘附，破坏器件的电特性。它们还会分解出有害的副产物，造成晶片表面进一步污染。当晶片在无氧的环境下被加热时，这些有机污染物会碳化，并且，残留在硅衬底表面的碳被加热超过800℃时，碳就会和硅反应在晶片表面形成碳化硅的区域，导致器件失效甚至报废。
目前去除集成电路晶片表面有机污染物的主要方法就是采用RCA清洗中的I号液和III号液。
I号液为氢氧化铵/过氧化氢/去离子水(NH4OH/H2O2/H2O，简称AMP，65～80℃)。I号液具有碱性、氧化性和络合性。它能去除部分有机物、光刻胶、残留膜和部分重金属离子。I号液能够和晶片表面的硅产生化学反应，使得附着在晶片表面的各种有机物随着硅化学键的断裂而脱离晶片表面。但I号液在去除晶片表面各种污染物的同时也对硅片表面进行氧化和腐蚀，反应方程式为：
Si+2NH4OH+H2O＝(NH4)2SiO3+2H2↑
Si+2NH4OH+H2O2＝(NH4)2SiO3+2H2O
由于腐蚀是不均匀的，外面腐蚀的速率比较快而内部的腐蚀速率比较慢，所以很容易造成腐蚀的不均匀，即造成硅片表面平整度差。而且H2O2在碱性介质或高pH值条件下容易造成金属污染物在晶片上的沉积。如果H2O2浓度不够则氨水会腐蚀硅片，造成花斑。由于I号液含有NH4OH，还会有刺激性的气味产生，严重威胁工人的健康，需要保证环境的通风，增加了超净空间的维护费用。
III号液为硫酸/过氧化氢/去离子水(H2SO4/H2O2/H2O，简称SPM，100～130℃)。III号液具有酸性和氧化性，可以去除有机物、光刻胶和酸性可溶杂质。但III号液中硫酸的氧化性和强酸性很容易造成炭化，使得表面发黑，影响晶片的清洗效果，同时对环境造成污染。
上述采用I号液和III号液的单纯的清洗剂清洗，清洗剂中的氧化剂，如双氧水，在溶液中有一定的溶解度，当有机污染物含量较多时氧化强度不足，会造成清洗不彻底，清洗后晶片表面残留有机物。另外，氧化剂在溶液中具有一定的寿命，随着清洗的进行，其中的氧化剂被消耗，溶液的氧化能力随之下降，造成清洗剂持久力差。由于氧化剂消耗严重，清洗剂清洗一次就要更换，不但造成极大的浪费，而且还会污染环境。
目前，还有采用在水中通臭氧的方法去除晶片表面的有机物，臭氧具有很强的氧化性，能够将有机物氧化去除，但是臭氧在水中的溶解度不容易控制，而且在生产过程中一旦工作空间存在大量的臭氧，会造成危险。
另外，半导体晶片表面的颗粒和金属离子对半导体晶片的质量和可靠性也有重要的影响。微电子器件衬底表面的吸附物在p-n结扩散制作或离子注入时形成钉子模型，处于颗粒下面的硅片不能得到掺杂，导致低击穿、管道击穿。颗粒还会牢固得吸附在晶片表面，在淀积薄膜时嵌入其中。在淀积过程中，颗粒污染会导致针孔、微小裂缝等。在后续的步骤中，当多层布线形成后，颗粒会导致相邻导线的短路或断路。晶片表面的金属污染物(如铁和铜)在热处理的过程中会很快扩散到硅中。如果它们存在于晶片表面并且扩散到硅体中，就会导致界面的结构缺陷，在后续的氧化和外延层生长过程中出现缺陷堆积，提高p-n结的漏电流，降低少数载流子的寿命。因此去除晶片表面有机污染物的同时还应该去除颗粒和金属离子等各种污染物，以便满足微电子发展的进一步要求。
但现有的清洗方法只能清洗掉晶片表面的有机物，而对于晶片表面的颗粒、金属离子等则无能为力。需要采用其它的工艺清洗晶片表面的颗粒和金属离子。使得清洗工艺复杂，清洗时间长，生产效率低。
发明内容
本发明是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种利用金刚石膜结构和能够起到去除集成电路晶片表面残留有机物、颗粒以及金属离子的清洗剂的结合，能够达到较好的清洗效果，而且工艺简单，操作方便，满足环保要求的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法。
本发明通过下述技术方案实现：
本发明的清洗方法是由能够起到氧化分解有机污染物作用的金刚石膜结构合和能够起到去除液晶片表面残留有机物的清洗剂共同组成。金刚石膜结构利用金刚石膜作阳极，石墨作阴极，两极之间加入电解质，那么在阳极就会产生大量的自由氢氧基(·OH)、自由氧基(·O)及其衍生物过氧化氢、臭氧和氧气，然后通过控制电流来控制其浓度。
本发明的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法，包括下述步骤：
(1)金刚石膜电化学作用配合清洗剂清洗：将第一槽中放入清洗剂并加入8～15倍水，将装有集成电路晶片的花篮浸泡在其中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，所述清洗剂为电解质，室温清洗5～10分钟。可以配合超声波作用。所述清洗剂按体积百分比包括多种表面活性剂含量是2％～15％，碱含量是40％～45％，余量的水。这一步主要是利用金刚石膜在电压电流作用下产生的氢氧自由基、氧自由基、臭氧、氧分子和双氧水等氧化剂，对集成电路晶片表面的有机物进行氧化分解，使之脱离晶片表面，进入到清洗剂介质中。
(2)清洗剂超声加热清洗：将清洗剂加入8～15倍水放入第二槽中，加热到50～60℃，将上述晶片花篮从第一槽中取出，放入第二槽中，配合超声波作用清洗5～10分钟。所述清洗剂按体积百分比包括多种表面活性剂含量是2％～15％，碱含量是40％～45％，余量的水。这一步的主要作用是利用清洗剂降低表面张力、增强质量传递、溶解和分解污染物的作用，将吸附在集成电路晶片表面的有机物、颗粒和金属离子等污染物去除。
(3)金刚石膜电化学作用清洗：将水放入第三槽中，再将晶片花篮从第二槽中取出放入第三槽中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，所述水为电解质，室温清洗5～10分钟。这一步的主要作用为利用金刚石膜电化学作用所产生的氧化性能，将残留在集成电路晶片表面的污染物和清洗剂进行分解，使之脱离晶片表面，使得晶片表面不再存在任何有机污染物。
(4)水超声漂洗：将水放入第四槽，加热到50～60℃，将集成电路晶片花篮从三槽中取出，放入四槽，进行超声，大约5～10分钟。这一步的主要作用为去除前面清洗工序中残留在集成电路晶片表面的有机物、颗粒、金属离子以及清洗剂等物质，彻底进行漂洗，使得清洗后晶片表面只有水而没有其他物质。
(5)水超声漂洗：将水放入第五槽，加热到50～60℃，将集成电路晶片花篮从四槽中取出，放入五槽，进行超声，大约5～10分钟。这一步的主要作用为去除前面清洗工序中残留在集成电路晶片表面的有机物、颗粒、金属离子以及清洗剂等物质，彻底进行漂洗，使得清洗后晶片表面只有水而没有其他物质。
(6)喷淋：用温度为50～60℃的水对集成电路晶片进行喷淋，时间为2～5分钟。这一步的主要作用为利用没有污染的水进行喷淋，去除集成电路晶片表面附着的各种物质和残留的水。喷淋后晶片表面只留有纯净的水，而没有其他物质。
(7)烘干，可以用热风或红外进行烘干，时间为3～5分钟。这一步的主要作用为去除晶片表面附着的水，达到干燥的目的。
上述清洗剂中的表面活性剂诸如：聚氧乙烯系非离子表面活性剂、多元醇酯类非离子表面活性剂。碱类包括有机碱和无机碱，诸如：氢氧化钾、氢氧化钠、氨水、碳酸钠、醋酸钠以及胺类有机物和季胺盐类。
为了达到更佳的清洗效果，清洗剂按体积百分比由下述组分组成：有机碱40％～45％，聚乙二醇型非离子表面活性剂1.5％～2％，聚氧乙烯醚型渗透剂5％～10％，余量的水。有机碱包括多羟多胺、胺碱和醇胺，作为pH值调节剂，氢氧根在溶液中缓慢释放，起到均匀腐蚀的作用，并且根据结构相似相溶原理，能够去除一部分有机污染物，并且具有络合作用，能够去除颗粒和金属离子污染。聚乙二醇型表面活性剂，包括脂肪醇聚氧乙烯醚、烷基酚聚氧乙烯醚和脂肪酸聚氧乙烯酯。降低溶液的表面张力，使清洗剂能够全面铺展在液晶显示器的表面及夹缝中，其亲水基和憎水基相互配合，能够将吸附在液晶显示表面及夹缝中污染物托起，并且在表面形成保护层，防止污染物二次吸附。
渗透剂起到强渗透作用，能够降低溶液表面张力，并且使得清洗剂能够渗透到集成电路晶片表面和有机污染物之间，达到去除污染物的目的。
水包括去离子水或蒸馏水，去离子水为15～18兆时为最佳，去离子水为10～15兆时效果较为理想，要求不高时可使用10兆以下的去离子水或蒸馏水。
清洗过程中金刚石膜两极的电压控制在15V左右，电流在30A～60A之间。
本发明的原理如下：
采用金刚石膜结构和水溶性清洗剂配合使用。金刚石膜结构在电压、电流的作用下，能够产生浓度很高的自由氢氧基、自由氧基及其衍生物过氧化氢、臭氧和氧气等氧化剂，对晶片表面的有机物进行氧化分解，使其脱离晶片表面。水溶性清洗剂完全溶解于水，能够去除残留在晶片表面各种有机污染物、颗粒以及金属离子等。清洗剂中的非离子表面活性剂实现优先吸附，能有效去除颗粒、金属离子等污染物。能够降低溶液的表面张力，使清洗剂能够全面铺展晶片的表面及夹缝中，其亲水基和憎水基相互配合，将吸附在表面及夹缝中污染物托起，并在晶片表面形成保护层，防止污染物的二次吸附。清洗剂中的有机碱，根据结构相似相溶原理能够去除有机物，并且，由于其还具有络合作用，能够去除颗粒和金属离子的污染。同时由于电解的作用，有机碱在水溶液中氢氧根缓慢电离，随着清洗的进行，能够不断补充氢氧根的消耗，保证清洗的一致性。而且可以同时作为pH值调制剂、络合剂、缓蚀剂、分散剂、助氧剂实现了一剂多用。因此，金刚石膜结构和水溶性清洗剂配合清洗后，能够去除晶片表面各种有机污染物、颗粒以及金属离子等。可以根据电流控制氧化强度，不依赖超声作用，不需要加温。
在此基础上后续的金刚石膜单独清洗和超声水洗过程能够将残留在晶片上的清洗剂和其他残留物去除。再通过喷淋和烘干得到洁净的晶片表面。
为了降低成本，且不影响对晶片表面的清洗效果，清洗剂在清洗时根据清洗晶片的污染程度和污染物性质加入8～15倍水进行稀释。
由于清洗要求能够完全去除晶片表面残留各种有机污染物，且晶片表面具有一定的粗糙度，这就要求清洗剂必须具有较好的渗透性能，因此在清洗剂中还加入5～10％的渗透剂。有机碱、聚氧乙烯类表面活性剂和渗透剂能够相互配合，表面活性剂具有铺展作用能够保证有机碱的氢氧根在溶液中均匀作用，保证清洗的一致性好，清洗后不会造成晶片表面粗糙度增加，同时渗透剂的强渗透作用能够使得有机碱的氢氧根渗透到晶片和污染物之间，使污染物脱离晶片表面，达到去除的目的。有机碱、聚氧乙烯类表面活性剂和渗透剂相互配合能够达到较好的清洗效果。
本发明采用控制电流来控制清洗剂中自由氢氧基、自由氧基及其衍生物过氧化氢、臭氧和氧气等氧化剂的浓度，从而控制氧化强度。根据实验得到，可以将两极的电压控制在15V左右，电流在30A～60A之间。
本发明具有下述技术效果：
1、本发明采用金刚石膜结构代替传统清洗中的氧化剂，能够控制氧化强度，在外加电压的条件下能够使清洗剂长久保持稳定的氧化能力，使清洗剂能够循环应用，降低了生产成本。
2、清洗剂中选用的有机碱能够在电解的作用，缓慢释放出氢氧根，随着清洗的进行，能够不断补充氢氧根的消耗，氢氧根在溶液中缓慢释放能够提高清洗剂均匀腐蚀的性质，保证清洗的一致性。同时能够降低溶液中的表面张力。清洗剂中的有机碱属于有机物，能够根据结构相似相溶原理，能够溶解晶片表面的有机污染物。由于其还具有络合作用，能够去除颗粒和金属离子的污染，清洗效果好，提高了晶片的质量和可靠性。
3、清洗剂中选用的化学试剂，不污染环境，不易燃烧，属于非破坏臭氧层物质，满足环保要求。
4、清洗剂中加入了特选的渗透剂，能够降低清洗剂的表面张力，增强了清洗剂的渗透性，对晶片有很好的清洗效果。
5、清洗剂中选用的表面活性剂和渗透剂能够很好得降低清洗剂的表面张力，具有水溶性好、渗透力强、无污染等优点。同时清洗剂中的表面活性剂能够增强质量传递，保证清洗的均匀性，降低晶片表面粗糙度。
6本发明采用金刚石膜结构和清洗剂相互配合清洗，可以同时去除各种有机污染物、颗粒和金属离子，清洗效果好，并且不会破坏晶片表面粗糙度和平整度。而且工艺简单，操作方便，提高了生产效率。
附图说明
图1为本发明的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法工艺流程图；
图2为本发明的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法清洗效果的分光光度计检测图。
具体实施方式
图1为本发明的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法工艺流程图，包括金刚石膜配合清洗剂清洗，清洗剂超声加热清洗，金刚石膜清洗，两次水超声漂洗，之后喷淋、烘干，得到高洁净的晶片。
以下结合具体实施例对本发明详细说明。
实施例1
按体积百分比取有机碱为三乙醇胺40％，聚氧乙烯醚类表面活性剂中的脂肪醇聚氧乙烯(20)醚(平平加0-20)1.5％，渗透剂为环氧乙烷和高级脂肪醇的缩合物(JFC)5％，18兆的去离子水53.5％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
金刚石膜电化学作用配合清洗剂清洗：在一槽中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极之间加入上述清洗剂并加入8倍18兆的去离子水作为电解质，将晶片装入花篮，浸泡在其中，两极的电压控制在15V，电流在30A，室温清洗大约5分钟，可以配合超声波作用。
清洗剂清洗：将上述清洗剂中加入8倍18兆的去离子水放入第二槽中，并加热到50℃，将晶片花篮从一槽中取出，放入二槽，配合超声波作用清洗大约5分钟。
金刚石膜电化学作用清洗：在三槽中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极之间加入18兆的去离子水作为电解质，将晶片花篮从二槽中取出，放入三槽，两极的电压控制在15V，电流在30A，室温清洗大约5分钟。
水超声漂洗：将18兆的去离子水放入四槽中，加热到60℃，将晶片花篮从三槽中取出，放入四槽，进行超声漂洗大约5分钟。
水超声漂洗：将18兆的去离子水放入第五槽，加热到60℃，将晶片花篮从四槽中取出，放入五槽，进行超声漂洗大约5分钟。
喷淋：用温度为60℃的18兆的去离子水对晶片进行喷淋，时间为2分钟。
烘干：用热风进行烘干，时间为3分钟。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于10个，利用分光光度计观察，表面无污染，合格率达到99％以上。图2为本发明的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法清洗效果的分光光度计检测图，从图中可以看出谱线变化基本均匀，说明清洗后晶片表面基本不存在有机污染物。
实施例2
按体积百分比取有机碱为二乙醇胺40％，表面活性剂为月桂醇1.5％，渗透剂为棕榈醇5％，18兆去离子水53.5％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
清洗方法与实施例1相同，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极的电压控制在15V，电流在60A。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于15个，利用分光光度计观察表面无有机污染，合格率达到98％以上。
实施例3
按体积百分比取有机碱为四甲基氢氧化铵45％，表面活性剂为聚氧乙烯失水山梨糖醇单油酸酯(吐温-80)2％，渗透剂为辛醇聚氧乙烯醚10％，15兆的去离子水43％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
金刚石膜电化学作用配合清洗剂清洗：在一槽中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极之间加入上述清洗剂并加入15倍15兆的去离子水作为电解质，将晶片装入花篮，浸泡在其中，两极的电压控制在15V，电流在35A，室温清洗大约10分钟，可以配合超声波作用。
清洗剂清洗：将上述清洗剂中加入15倍15兆的去离子水放入第二槽中，并加热到50℃，将晶片花篮从一槽中取出，放入二槽，配合超声波作用清洗大约10分钟。
金刚石膜电化学作用清洗：在三槽中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极之间加入15兆的去离子水作为电解质，将晶片花篮从二槽中取出，放入三槽，两极的电压控制在15V，电流在35A，室温清洗大约10分钟。
水超声漂洗：将15兆的去离子水放入四槽中，加热到50℃，将晶片花篮从三槽中取出，放入四槽，进行超声漂洗大约10分钟。
水超声漂洗：将15兆的去离子水放入第五槽，加热到50℃，将晶片花篮从四槽中取出，放入五槽，进行超声漂洗大约10分钟。
喷淋：用温度为50℃的15兆的去离子水对晶片进行喷淋，时间为5分钟。
烘干：用红外烘干，时间为5分钟。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于10个，利用分光光度计观察表面无污染，合格率达到98％以上。
实施例4
按体积百分比取有机碱为四甲基氢氧化铵45％，表面活性剂为辛基酚聚氧乙烯醚2％，渗透剂为辛醇聚氧乙烯醚10％，15兆的去离子水43％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
清洗方法与实施例3相同，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极的电压控制在10V，电流在35A。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于15个，利用分光光度计观察表面无有机污染，合格率达到98％以上。
实施例5
按体积百分比取有机碱为六羟基乙二胺42％，表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚1.8％，渗透剂为失水山梨醇油酸酯7％，10兆的去离子水49.2％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
金刚石膜电化学作用配合清洗剂清洗：在一槽中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极之间加入上述清洗剂并加入10倍10兆的去离子水作为电解质，将晶片装入花篮，浸泡在其中，两极的电压控制在15V，电流在40A，室温清洗大约6分钟，可以配合超声波作用。
清洗剂清洗：将上述清洗剂中加入10倍10兆的去离子水放入第二槽中，并加热到55℃，将晶片花篮从一槽中取出，放入二槽，配合超声波作用清洗大约6分钟。
金刚石膜电化学作用清洗：在三槽中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极之间加入10兆的去离子水作为电解质，将晶片花篮从二槽中取出，放入三槽，两极的电压控制在15V，电流在40A，室温清洗大约6分钟。
水超声漂洗：将10兆的去离子水放入四槽中，加热到55℃，将晶片花篮从三槽中取出，放入四槽，进行超声漂洗大约7分钟。
水超声漂洗：将10兆的去离子水放入第五槽，加热到55℃，将晶片花篮从四槽中取出，放入五槽，进行超声漂洗大约7分钟。
喷淋：用温度为55℃的10兆的去离子水对晶片进行喷淋，时间为4分钟。
烘干：用热风烘干，时间为4分钟。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于15个，利用分光光度计观察表面无有机污染，合格率达到98％以上。
实施例6
按体积百分比取有机碱为六羟基乙二胺42％，表面活性剂为壬基酚聚氧乙烯醚1.8％，渗透剂为环氧乙烷和高级脂肪醇的缩合物(JFC)7％，10兆的去离子水49.2％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
清洗方法与实施例5相同，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极的电压控制在10V，电流在40A。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于15个，利用分光光度计观察表面无有机污染，合格率达到98％以上。
实施例7
按体积百分比取有机碱为羟乙基乙二胺43％，表面活性剂为聚乙二醇1.6％，渗透剂为妥尔油二乙醇胺9％，蒸馏水46.4％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
金刚石膜电化学作用配合清洗剂清洗：在一槽中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极之间加入上述清洗剂并加入12倍蒸馏水作为电解质，将晶片装入花篮，浸泡在其中，两极的电压控制在15V，电流在45A，室温清洗大约8分钟，可以配合超声波作用。
清洗剂清洗：将上述清洗剂中加入12倍蒸馏水放入第二槽中，并加热到55℃，将晶片花篮从一槽中取出，放入二槽，配合超声波作用清洗大约6分钟。
金刚石膜电化学作用清洗：在三槽中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极之间加入蒸馏水作为电解质，将晶片花篮从二槽中取出，放入三槽，两极的电压控制在15V，电流在45A，室温清洗大约8分钟。
水超声漂洗：将蒸馏水放入四槽中，加热到52℃，将晶片花篮从三槽中取出，放入四槽，进行超声漂洗大约8分钟。
水超声漂洗：将蒸馏水放入第五槽，加热到60℃，将晶片花篮从四槽中取出，放入五槽，进行超声漂洗大约8分钟。
喷淋：用温度为57℃的蒸馏水对晶片进行喷淋，时间为4分钟。
烘干：用热风烘干，时间为5分钟。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于15个，利用分光光度计观察表面无有机污染，合格率达到98％以上。
实施例8
按体积百分比取有机碱为羟乙基乙二胺43％，表面活性剂为聚乙二醇1.6％，渗透剂为烷基醇酰胺9％，蒸馏水46.4％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
清洗方法与实施例7相同，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极的电压控制在10V，电流在50A。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于15个，利用分光光度计观察表面无有机污染，合格率达到98％以上。
实施例9
按体积百分比取无机碱为氢氧化钾43％，表面活性剂为脂肪酸聚氧乙烯酯中的月桂酸丙二醇酯2％，8兆的去离子水55％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
清洗方法与实施例7相同，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极的电压控制在10V，电流在50A。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于15个，利用分光光度计观察表面无有机污染，合格率达到98％以上。
实施例10
按体积百分比取无机碱为氨水40％，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚中的十三烷基聚氧乙烯醚5％和表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚中的辛基酚乙二醇醚10％，15兆的去离子水45％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
清洗方法与实施例7相同，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极的电压控制在10V，电流在50A。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于15个，利用分光光度计观察表面无有机污染，合格率达到98％以上。
实施例11
按体积百分比取无机碱为碳酸钠45％，表面活性剂为脂肪醇聚氧乙烯醚中的硬酯基聚氧乙烯醚5％和表面活性剂烷基酚聚氧乙烯醚中的壬基酚聚氧乙烯醚5％，18兆的去离子水45％，相互混合均匀制成清洗剂备用。
清洗方法与实施例7相同，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，两极的电压控制在10V，电流在50A。
采用上述清洗方法清洗的晶片经检验，金属离子含量可以降到ppb级，8英寸晶片上粒径大于0.2微米的颗粒小于15个，利用分光光度计观察表面无有机污染，合格率达到98％以上。
尽管参照实施例对所公开的涉及一种利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法进行了特别描述，以上描述的实施例是说明性的而不是限制性的，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，所有的变化和修改都在本发明的范围之内。
Claims (6)
1.一种利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法，其特征在于，包括下述步骤：
(1)金刚石膜电化学作用配合清洗剂清洗：将第一槽中放入清洗剂并加入8～15倍水，将装有集成电路晶片的花篮浸泡在其中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，所述清洗剂为电解质，室温清洗5～10分钟；所述清洗剂按体积百分比由多种表面活性剂2％～15％，碱40％～45％，余量的水组成；
(2)清洗剂超声加热清洗：将清洗剂加入8～15倍水放入第二槽中，加热到50～60℃，将上述装有集成电路晶片的花篮从第一槽中取出，放入第二槽中，配合超声波作用清洗5～10分钟；所述清洗剂按体积百分比由多种表面活性剂2％～15％，碱40％～45％，余量的水组成；
(3)金刚石膜电化学作用清洗：将水放入第三槽中，再将装有集成电路晶片的花篮从第二槽中取出放入第三槽中，以金刚石膜为阳极，石墨为阴极，所述水为电解质，室温清洗5～10分钟；
(4)水超声漂洗：将水放入第四槽，加热到50～60℃，将装有集成电路晶片的花篮从第三槽中取出，放入第四槽，进行超声，大约5～10分钟；
(5)水超声漂洗：将水放入第五槽，加热到50～60℃，将装有集成电路晶片的花篮从第四槽中取出，放入第五槽，进行超声，大约5～10分钟；
(6)喷淋：用温度为50～60℃的水对集成电路晶片进行喷淋去掉表面的各种残留；
(7)烘干。
2.根据权利要求1所述的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法，其特征在于，所述表面活性剂为聚氧乙烯系非离子表面活性剂、多元醇酯类非离子表面活性剂中的至少一种；所述碱为有机碱或无机碱。
3.根据权利要求1所述的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法，其特征在于，金刚石膜结构两极的电压控制在15V左右，电流在30A～60A之间。
4.根据权利要求2所述的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法，其特征在于，所述有机碱为多羟多胺碱或胺碱或醇胺。
5.根据权利要求1所述的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法，其特征在于，所述清洗剂按体积百分比由下述组分组成：有机碱40％～45％，聚乙二醇型非离子表面活性剂1.5％～2％，聚氧乙烯醚型渗透剂5％～10％，余量的水。
6.根据权利要求1所述的利用电化学作用去除集成电路晶片表面污染物的方法，其特征在于，所述水为去离子水或蒸馏水。
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