CN103878148A - 一种对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法，将表面沾染大量硅晶渣的晶圆传输至化学机械研磨制程中所使用的研磨后清洗装置内，使用该清洗装置内的聚乙烯醇刷子对晶圆表面的硅晶渣进行清洗。本发明相比于常用的酸槽等清洗技术，能非常有效的清除晶圆表面沾染的大量硅晶渣，同时由于聚乙烯醇刷子的多孔、柔软的特性，使得清洗过程不会对晶圆表面造成二次划伤从而避免了晶圆的报废。
Description
技术领域
本发明属于半导体制造技术领域，涉及一种对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法，尤其是指一种利用化学机械研磨（CMP）设备中的聚乙稀醇（PVA）清洗刷对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法。
背景技术
在半导体晶圆的制造过程中，经常会发生晶圆碎裂的情况。在大多数情况下，如果其中有一片晶圆因各种原因而发生碎裂的时候，那么该片晶圆的硅晶渣（碎屑）会沾染在与其相邻的晶圆表面，从而使得与该碎裂晶圆相邻的晶圆表面遭受到非常严重的硅晶渣污染。通常在这种情况下，受到污染的晶圆表面的硅晶渣比例相当高，而采用传统的湿法清洗或者是喷射清洗或是酸槽清洗的方法，无法有效的清除晶圆表面的硅晶渣，以致晶圆在后续的制程中表面始终存在较大的缺陷，并最终影响半导体成品的质量，从而导致多片或整批晶圆报废的情况。
发明内容
本发明的目的在于提供一种对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法，采用在化学机械研磨制程中所使用的研磨后清洗装置对晶圆表面硅晶渣进行清洗，能非常有效的清除晶圆表面沾染的大量硅晶渣，同时也不会对晶圆表面造成二次划伤，清洗效果得到明显改善。
为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供一种对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法，将表面沾染大量硅晶渣的晶圆传输至化学机械研磨制程中所使用的化学机械抛光后清洗装置内，使用该化学机械抛光后清洗装置对晶圆表面的硅晶渣进行清洗。
所述的对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法具体包含以下步骤：
步骤1、将表面沾染大量硅晶渣的晶圆传输至化学机械抛光后清洗装置的第一刷洗单元内；
步骤2、所述第一刷洗单元内内设置有两把清洗刷，所述晶圆放置在第一刷洗单元内的两把清洗刷之间，在对晶圆的正反两个表面喷射氨水的同时，第一刷洗单元内的两把清洗刷通过旋转分别对晶圆的正反两个表面进行刷洗；
步骤3、将晶圆传输至化学机械抛光后清洗装置的第二刷洗单元内，该第二刷洗单元内设置有两把清洗刷，所述晶圆放置在第二刷洗单元内的两把清洗刷之间，在对晶圆的正反两个表面喷射氟氢酸溶液或超纯水的同时，第二刷洗单元内的两把清洗刷通过旋转分别对晶圆的正反两个表面进行刷洗；
步骤4、将晶圆传输至化学机械抛光后清洗装置的干燥单元内，将晶圆表面的残留溶液通过高速旋转甩干和烘干，完成清洗步骤。
步骤2中所述的设置在第一刷洗单元内的两把清洗刷采用聚乙稀醇材料制成，表面多孔，材质柔软。
步骤3中所述的设置在第二刷洗单元内的两把清洗刷采用聚乙稀醇材料制成，表面多孔，材质柔软。
本发明在步骤1之前还包含以下步骤：首先将表面沾染大量硅晶渣的晶圆传输至化学机械抛光后清洗装置的兆声波清洗单元内，且垂直放置，采用过氧化氢、氨水、水的混合溶液和兆声振动对该垂直放置的晶圆进行清洗以预先去除晶圆表面的沾污颗粒。
本发明采用在化学机械研磨制程中所使用的化学机械抛光后清洗装置对晶圆表面硅晶渣进行清洗，能非常有效的清除晶圆表面沾染的大量硅晶渣，又由于本发明中采用聚乙稀醇材料制成的柔软多孔的清洗刷对晶圆表面刷洗，不会对晶圆表面造成二次划伤，使得清洗效果得到明显改善。
附图说明
图1是本发明所提供的对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法示意图。
具体实施方式
以下结合图1，通过详细描述来说明本发明的具体实施方式。
如图1所示，在本发明所提供的对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法中，采用原先在化学机械研磨（CMP）制程中所使用的化学机械抛光后清洗（CMP Post Clean）装置对晶圆表面硅晶渣进行清洗，具体步骤如下：
步骤1、将表面沾染大量硅晶渣的晶圆5传输至化学机械抛光后清洗装置的第一刷洗单元2内；
步骤2、所述第一刷洗单元2内设置有两把清洗刷21，所述晶圆5放置在两把清洗刷21之间，在对晶圆5的正反两个表面喷射氨水的同时，两把清洗刷21通过旋转分别对晶圆5的正反两个表面进行刷洗；
步骤3、将晶圆5传输至化学机械抛光后清洗装置的第二刷洗单元3内，该第二刷洗单元3内同样设置有两把清洗刷31，所述晶圆5放置在两把清洗刷31之间，在对晶圆5的正反两个表面喷射氟氢酸溶液或超纯水的同时，两把清洗刷31通过旋转分别对晶圆5的正反两个表面进行刷洗；
步骤4、将晶圆5传输至化学机械抛光后清洗装置的干燥单元4内，将晶圆表面的残留溶液通过高速旋转甩干和烘干，完成清洗步骤。
步骤2中所述的设置在第一刷洗单元3内的两把清洗刷21采用聚乙稀醇（PVA）材料制成，表面多孔且材质柔软；而步骤3中所述的设置在第二刷洗单元3内的两把清洗刷31也采用PVA材料制成，同样表面多孔且材质柔软。
进一步，为了更好的达到本发明对晶圆表面硅晶渣的清洗效果，在步骤1之前还包含以下步骤：即首先将表面沾染大量硅晶渣的晶圆5传输至化学机械抛光后清洗装置的兆声波清洗单元1内，且垂直放置，采用过氧化氢、氨水、水的混合溶液（SC 1）和兆声振动对该垂直放置的晶圆5进行清洗以预先去除晶圆表面的沾污颗粒。完成该步骤之后，再将晶圆5传输至第一刷洗单元2内进行后续清洗步骤。
对于目前常规使用的化学机械抛光后清洗装置，并不是所有的清洗装置都具备兆声振动这项功能，因此上述提到的兆声波清洗步骤并不是本发明中必需的清洗步骤，其只是为了能够使得清洗效果更佳更理想而已，对于晶圆表面的硅晶渣的主要清洗作用是来自于两个刷洗单元内的清洗刷。
由于制成第一和第二清洗刷的PVA材料密度低，使得第一和第二清洗刷均非常柔软，又由于其表面多孔，相比现有技术中所使用的传统湿法清洗或喷射清洗方法，本发明能够非常有效的清除晶圆表面沾染的大量硅晶渣，同时也不会对晶圆表面造成二次划伤，清洗效果得到明显改善。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。
Claims (5)
1.一种对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法，其特征在于，将表面沾染大量硅晶渣的晶圆传输至化学机械研磨制程中所使用的化学机械抛光后清洗装置内，使用该化学机械抛光后清洗装置对晶圆表面的硅晶渣进行清洗。
2.如权利要求1所述的对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法，其特征在于，具体包含以下步骤：
步骤1、将表面沾染大量硅晶渣的晶圆（5）传输至化学机械抛光后清洗装置的第一刷洗单元（2）内；
步骤2、所述该第一刷洗单元（2）内设置有两把清洗刷（21），所述晶圆（5）放置在第一刷洗单元（2）内的两把清洗刷（21）之间，在对晶圆（5）的正反两个表面喷射氨水的同时，第一刷洗单元（2）内的两把清洗刷（21）通过旋转分别对晶圆（5）的正反两个表面进行刷洗；
步骤3、将晶圆（5）传输至化学机械抛光后清洗装置的第二刷洗单元（3）内，该第二刷洗单元（3）内设置有两把清洗刷（31），所述晶圆（5）放置在第二刷洗单元（3）内的两把清洗刷（31）之间，在对晶圆（5）的正反两个表面喷射氟氢酸溶液或超纯水的同时，第二刷洗单元（3）内的两把清洗刷（31）通过旋转分别对晶圆（5）的正反两个表面进行刷洗；
步骤4、将晶圆（5）传输至化学机械抛光后清洗装置的干燥单元（4）内，将晶圆表面的残留溶液通过高速旋转甩干和烘干，完成清洗步骤。
3.如权利要求2所述的对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法，其特征在于，步骤2中所述的设置在第一刷洗单元（2）内的第一清洗刷（21）采用聚乙稀醇材料制成，表面多孔，材质柔软。
4.如权利要求2所述的对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法，其特征在于，步骤3中所述的设置在第二刷洗单元（3）内的第二清洗刷（31）采用聚乙稀醇材料制成，表面多孔，材质柔软。
5.如权利要求2所述的对晶圆表面硅晶渣进行清洗的方法，其特征在于，在步骤1之前还包含以下步骤：
将表面沾染大量硅晶渣的晶圆（5）传输至化学机械抛光后清洗装置的兆声波清洗单元（1）内，且垂直放置，采用过氧化氢、氨水、水的混合溶液和兆声振动对该垂直放置的晶圆（5）进行清洗以预先去除晶圆表面的沾污颗粒。
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