CN101728228A

CN101728228A - 去除晶圆正面胶粘残渣的方法

Info

Publication number: CN101728228A
Application number: CN200810201822A
Authority: CN
Inventors: 许顺富; 傅俊; 赖海长; 陆志卿
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Priority date: 2008-10-27
Filing date: 2008-10-27
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2028-10-27
Also published as: CN101728228B

Abstract

本发明提出一种去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其包括下列步骤：将晶圆送至第一腔室并使用ACT940溶液进行第一设定时间的清洗；将晶圆送至第二腔室并使用氮甲基吡咯烷酮溶液进行第二设定时间的清洗，以清洗晶圆上的ACT940溶液；将晶圆送至第三腔室进行快速倾卸冲洗，以清洗晶圆上的氮甲基吡咯烷酮溶液；将晶圆送至第四腔室进行第三设定时间的干燥处理。本方法能够有效地去除晶圆背面研磨时粘帖在晶圆正面的保护膜留下的胶粘残渣，防止晶圆报废并不会对铝连接区域以及平坦化区域造成影响。

Description

去除晶圆正面胶粘残渣的方法

技术领域

本发明涉及半导体制造领域，且特别涉及一种清洗晶圆的方法。

背景技术

在集成电路工艺技术中，最频繁的工艺步骤就是晶圆清洗步骤，约占了全部工艺步骤的30％，因此其重要性自然是相当的高。而晶圆清洗的主要目的是去除晶圆表面的杂质颗粒与污染物例如有机化合物、金属杂质，并减少微粒附着。由于导电性杂质颗粒的污染可能会造成半导体元件p-n接面的漏电、缩减少数载子的生命期以及降低元件栅极氧化层的崩溃电压，微粒的附着则会影响微影工艺图案转移的真实性，甚至导致电路结构短路等等。因此，在晶圆清洗工艺中，必须有效的去除附着于晶圆表面的有机化合物、金属杂质以及微粒，如何提高晶圆清洗的效率进而提高工艺合格率是非常重要的。

刷洗工艺是目前业界常用来去除附着于晶圆表面微粒的方法。公知的刷洗工艺是将晶圆片置于刷洗机内，利用大量的去离子水(压力为12MPa至20MPa左右)冲洗晶圆表面。同时并利用刷洗机内的刷头刷洗晶圆片表面，如此可以有效的清除附着于晶圆表面的粒子。在冲洗步骤完成后，利用热氮气进行干燥处理，将晶圆吹干，其中热氮气的温度介于40℃至60℃之间。有机杂质污染可通过有机溶剂的溶解作用，结合超声波清洗技术来去除，常用的超声波清洗工艺一般都包含如下步骤：首先，将晶圆在含有清洗试剂的溶液中进行超声波清洗，然后采用去离子水清洗晶圆表面残留的清洗试剂，也可以采用刷洗和去离子水相结合的方法清洗晶圆表面残留的清洗试剂，最后利用惰性气体进行烘干处理。

在晶圆进行背面研磨时，通常会在晶圆的正面粘帖保护晶圆正面的保护膜，当研磨结束需要去除保护膜时，部分保护膜会胶粘在晶圆上面，特别是晶圆的接触垫(pad)边缘或者是擦洗线(scrubber line)处都容易产生残渣，这些残渣若不及时有效地被去除就会造成晶圆的报废，然而现有技术的刷新工艺由于保护膜难以被去离子水冲洗掉因此很难及时有效地去除这些残渣。

发明内容

本发明提出一种去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其能够有效地去除晶圆背面研磨时粘帖在晶圆正面的保护膜留下的胶粘残渣，防止晶圆报废并不会对铝连接区域以及平坦化区域造成影响。

为了达到上述目的，本发明提出一种去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其包括下列步骤：

将晶圆送至第一腔室并使用ACT940溶液进行第一设定时间的清洗；

将晶圆送至第二腔室并使用氮甲基吡咯烷酮溶液进行第二设定时间的清洗，以清洗晶圆上的ACT940溶液；

将晶圆送至第三腔室进行快速倾卸冲洗，以清洗晶圆上的氮甲基吡咯烷酮溶液；

将晶圆送至第四腔室进行第三设定时间的干燥处理。

为了达到上述目的，本发明还提出一种去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其包括下列步骤：

将晶圆送至第一ACT940溶液腔室进行第一清洗设定时间的清洗；

将晶圆送至第二ACT940溶液腔室进行第二清洗设定时间的清洗；

将晶圆送至氮甲基吡咯烷酮溶液腔室进行第三清洗设定时间的清洗，以清洗晶圆上的ACT940溶液；

将晶圆送至快速倾卸冲洗腔室进行清洗，以清洗晶圆上的氮甲基吡咯烷酮溶液；

将晶圆送至烘干腔室进行烘干设定时间的干燥处理。

本发明提出的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，将带有晶圆背面研磨时粘帖在晶圆正面的保护膜胶粘残渣的晶圆送至腔室内部进行ACT940溶液清洗，之后分别在不同的腔室内部完成氮甲基吡咯烷酮溶液清洗以及快速倾卸冲洗，最后对晶圆进行烘干处理，本发明能够有效地去除晶圆正面胶粘的残渣，防止晶圆报废并不会对铝连接区域以及平坦化区域造成影响。

附图说明

图1所示为本发明第一较佳实施例的流程图。

图2所示为本发明第二较佳实施例的流程图。

图3a所示为处理前的晶圆局部放大图。

图3b所示为去除晶圆正面胶粘残渣后同一位置的局部放大图。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

请参考图1，图1所示为本发明第一较佳实施例的流程图。本发明提出的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其包括下列步骤：

S10：将晶圆送至第一腔室并使用ACT940溶液进行第一设定时间的清洗；

S20：将晶圆送至第二腔室并使用氮甲基吡咯烷酮溶液进行第二设定时间的清洗，以清洗晶圆上的ACT940溶液；

S30：将晶圆送至第三腔室进行快速倾卸冲洗，以清洗晶圆上的氮甲基吡咯烷酮溶液；

S40：将晶圆送至第四腔室进行第三设定时间的干燥处理。

本发明实施例以三井化学生产的ICROS tape举例，其为半导体晶圆厂或封装厂做晶圆背面研磨工艺中所使用的保护膜胶带，为几乎不会污染晶圆表面的特殊亲水性胶体，但晶圆背面研磨撕去胶带之后依然后会产生胶粘残渣，而使用去离子水清洗效果并不理想，此时首先将经过晶圆背面研磨并撕去保护膜胶带的晶圆送至第一腔室并使用ACT940溶液进行清洗，ACT940溶液为一种琥珀色胺味液体，其是一种有机溶剂可用作光刻胶剥离液，PH值为10.6，晶圆静止放置于ACT940溶液中，所述ACT940溶液的浓度为90％～100％，温度范围为60摄氏度～80摄氏度，ACT940溶液通过第一腔室的内部循环系统循环以清洗晶圆，由于ACT940溶液与晶圆正面的胶粘残渣具有更好的相容性，所述晶圆上的胶粘残渣逐渐完全地溶解于ACT940溶液中，清洗的时间范围设定在45分钟～75分钟。

接着通过晶圆移动臂将处理过的晶圆转移到第二腔室内并使用氮甲基吡咯烷酮溶液(NMP)进行清洗以便去除晶圆上残留的ACT940溶液，晶圆静止放置于氮甲基吡咯烷酮溶液中，所述氮甲基吡咯烷酮溶液的浓度为100％，温度范围为26摄氏度～28摄氏度，氮甲基吡咯烷酮溶液通过第二腔室的内部循环系统循环以清洗晶圆氮甲基吡咯烷酮溶液作为清洗剂能够有效地去除晶圆上残留的ACT940溶液，清洗的时间范围设定在5分钟～15分钟。

之后通过晶圆移动臂将晶圆送至第三腔室进行快速倾卸冲洗(quick dumprinse)，以清洗晶圆上的氮甲基吡咯烷酮溶液，所述快速倾卸冲洗步骤包括首先使用去离子水喷射冲洗，这里采用的是业界标准的快速倾卸冲洗流程(QDR)，先用去离子水浸住晶圆，然后快速打开排水阀，使去离子水快速冲刷晶圆，达到去除粘污的目的，接着使用丙醇溶液(IPA)清洗并排出清洗液，最后使用氮气吹干并进行加热烘干处理。

最后通过晶圆移动臂将晶圆送至第四腔室进行干燥处理，所述干燥处理步骤使用60摄氏度～80摄氏度的热氮气以及浓度为4％的气态丙醇把晶圆吹干，而烘干的时间设定为10分钟～20分钟以使得晶圆充分干燥。

此外每次移动晶圆之前都将晶圆移动臂进行去离子水冲洗5～6秒并进行干燥处理，使得晶圆移动臂清洁避免污染晶圆。

再请参看图2，图2所示为本发明第二较佳实施例的流程图。本发明还提出一种去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其包括下列步骤：

S100：将晶圆送至第一ACT940溶液腔室进行第一清洗设定时间的清洗；

S200：将晶圆送至第二ACT940溶液腔室进行第二清洗设定时间的清洗；

S300：将晶圆送至氮甲基吡咯烷酮溶液腔室进行第三清洗设定时间的清洗，以清洗晶圆上的ACT940溶液；

S400：将晶圆送至快速倾卸冲洗腔室进行清洗，以清洗晶圆上的氮甲基吡咯烷酮溶液；

S500：将晶圆送至烘干腔室进行烘干设定时间的干燥处理。

相对于第一较佳实施例的方法，本发明第二较佳实施例增加了一个装有ACT940溶液的清洗腔室，将晶圆依次送入第一ACT940溶液腔室和第二ACT940溶液腔室进行晶圆清洗，晶圆在上述两个ACT940溶液腔室清洗相同的时间具体在25分钟～40分钟左右，在本实施例中设定分别清洗30分钟，如此加起来与在第一较佳实施例的第一腔室中使用ACT940溶液清洗60分钟的总时间相同，达到同样的清洗效果。如此设计的原因是为了能够加快晶圆清洗的速度，当前一片晶圆经过第一ACT940溶液腔室清洗之后送入第二ACT940溶液腔室进行晶圆清洗，此时后一片晶圆可立即送入第一ACT940溶液腔室进行晶圆清洗，避免后一片晶圆等待太长时间，加快了处理速度。本发明第二较佳实施例的其他部分与本发明第一较佳实施例的方法大致相同，此处不再重复描述。

请同时参考图3a和图3b，图3a所示为处理前的晶圆局部放大图，图3b所示为去除晶圆正面胶粘残渣后同一位置的局部放大图。可见经过本发明去除晶圆正面胶粘残渣的方法处理之后的晶圆有效地去除了晶圆正面胶粘的残渣。

综上所述，本发明提出的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，将带有晶圆背面研磨时粘帖在晶圆正面的保护膜胶粘残渣的晶圆送至腔室内部进行ACT940溶液清洗，之后分别在不同的腔室内部完成氮甲基吡咯烷酮溶液清洗以及快速倾卸冲洗，最后对晶圆进行烘干处理，本发明能够有效地去除晶圆正面胶粘的残渣，防止晶圆报废并不会对铝连接区域以及平坦化区域造成影响。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims

1.一种去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于包括下列步骤：

S40：将晶圆送至第四腔室进行第三设定时间的干燥处理。

2.根据权利要求1所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述晶圆正面胶粘残渣为晶圆背面研磨时粘帖在晶圆正面的保护膜。

3.根据权利要求1所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述ACT940溶液的浓度为90％～100％，温度为60摄氏度～80摄氏度。

4.根据权利要求1所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述第一设定时间为45分钟～75分钟。

5.根据权利要求1所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述氮甲基吡咯烷酮溶液的浓度为100％，温度为26摄氏度～28摄氏度。

6.根据权利要求1所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述第二设定时间为5分钟～15分钟。

7.根据权利要求1所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述快速倾卸冲洗步骤包括首先使用去离子水喷射冲洗，接着使用丙醇溶液清洗并排出清洗液，最后使用氮气吹干并进行加热烘干处理。

8.根据权利要求1所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述干燥处理步骤使用60摄氏度～80摄氏度的热氮气以及浓度为4％的气态丙醇把晶圆吹干。

9.根据权利要求1所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述第三设定时间为10分钟～20分钟。

10.根据权利要求1所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于每次移动晶圆之前都将晶圆移动臂进行去离子水冲洗5～6秒并进行干燥处理。

11.一种去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于包括下列步骤：

S500：将晶圆送至烘干腔室进行烘干设定时间的干燥处理。

12.根据权利要求11所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述晶圆正面胶粘残渣为晶圆背面研磨时粘帖在晶圆正面的保护膜。

13.根据权利要求11所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述ACT940溶液的浓度为90％～100％，温度为60摄氏度～80摄氏度。

14.根据权利要求11所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述第一清洗设定时间和所述第二清洗设定时间相同且皆为25分钟～40分钟。

15.根据权利要求11所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述氮甲基吡咯烷酮溶液的浓度为100％，温度为26摄氏度～28摄氏度。

16.根据权利要求11所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述第三清洗设定时间为5分钟～15分钟。

17.根据权利要求11所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述快速倾卸冲洗步骤包括首先使用去离子水喷射冲洗，接着使用丙醇溶液清洗并排出清洗液，最后使用氮气吹干并进行加热烘干处理。

18.根据权利要求11所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述干燥处理步骤使用60摄氏度～80摄氏度的热氮气以及浓度为4％的气态丙醇把晶圆吹干。

19.根据权利要求11所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于所述烘干设定时间为10分钟～20分钟。

20.根据权利要求11所述的去除晶圆正面胶粘残渣的方法，其特征在于每次移动晶圆之前都将晶圆移动臂进行去离子水冲洗5～6秒并进行干燥处理。