CN104900480A - 晶圆清洗方法 - Google Patents

晶圆清洗方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104900480A
CN104900480A CN201410074999.4A CN201410074999A CN104900480A CN 104900480 A CN104900480 A CN 104900480A CN 201410074999 A CN201410074999 A CN 201410074999A CN 104900480 A CN104900480 A CN 104900480A
Authority
CN
China
Prior art keywords
wave generator
sonic wave
mega sonic
wafer
crystal
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201410074999.4A
Other languages
English (en)
Inventor
杨贵璞
王坚
王晖
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ACM (SHANGHAI) Inc
ACM Research Shanghai Inc
Original Assignee
ACM (SHANGHAI) Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ACM (SHANGHAI) Inc filed Critical ACM (SHANGHAI) Inc
Priority to CN201410074999.4A priority Critical patent/CN104900480A/zh
Publication of CN104900480A publication Critical patent/CN104900480A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04—Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/12—Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by sonic or ultrasonic vibrations

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明揭示了一种晶圆清洗方法，利用兆声波发生器对晶圆表面进行清洗，该方法包括：旋转晶圆并使兆声波发生器在晶圆边缘与晶圆中心之间来回运动，在兆声波发生器的运动过程中，改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布。本发明通过改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布，使晶圆的中心点所受到的兆声波能量与晶圆的其他位置所受到的兆声波能量一致，避免了晶圆的中心点处的结构层在清洗过程中受到损伤或者在晶圆的中心产生凹坑。

Description

晶圆清洗方法
技术领域
本发明涉及集成电路制造领域，尤其涉及一种晶圆清洗方法。
背景技术
清洗是利用物理、化学或机械作用的方法使吸附在晶圆表面的污染物解吸而离开晶圆表面的过程。随着集成电路工艺技术的飞速发展和图形关键尺寸的不断缩小，以及新材料的引入，在集成电路制造过程中，清洗质量的高低已严重影响到先进电子器件的性能、可靠性与稳定性。目前，晶圆清洗仍以湿法清洗为主，而湿法清洗中传统的批处理清洗技术在诸多工艺因素的驱动下已难以适应湿法清洗，因此，集成电路制造工艺过程中需要引入新的清洗工艺以满足工艺需求。
单圆片清洗技术由于能够降低批处理中成品率损失的风险、避免交叉污染、能够满足晶圆背面、斜面和边缘清洗的要求等，正逐步取代批处理清洗技术。为了进一步提高晶圆清洗效果，在单圆片清洗技术中加入了超声波或兆声波，使用超声波或兆声波能够有效去除晶圆表面的有机物、颗粒和金属杂质等，且不破坏晶圆表面特性。
现有的单圆片清洗装置在清洗晶圆时，超声波或兆声波发生器从晶圆的边缘匀速运动到晶圆的中心后停止，因此，在晶圆的整个清洗过程中，晶圆的中心点所受到的超声波或兆声波能量影响的时间最长，从而导致晶圆的中心点处的结构层受到损伤，尤其是在清洗介质层时，晶圆的中心点处的介质层出现凹坑现象，导致产品良率降低甚至报废。
发明内容
本发明的目的是提供一种晶圆清洗方法，该方法能够避免晶圆的中心点处的结构层在清洗过程中受到损伤，从而提高晶圆的清洗效果，提升产品良率。
为实现上述目的，本发明提出的晶圆清洗方法，利用兆声波发生器对晶圆表面进行清洗，该方法包括：旋转晶圆并使兆声波发生器在晶圆边缘与晶圆中心之间来回运动，在兆声波发生器的运动过程中，改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布。
根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ与晶圆的半径R之间的关系为：当兆声波发生器运动至晶圆中心时，即R=0时，兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ=δ1，δ1为常数，兆声波发生器的功率P=δ1*r2，r为兆声波发生器自身的半径值；当R≠0时，δ=N*P/R2，P为兆声波发生器运动至晶圆中心时，兆声波发生器的功率值，N为系数。
根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，在改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布的同时改变兆声波发生器在晶圆表面停留的时间。
根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，兆声波发生器在晶圆表面停留的时间t与晶圆的半径R之间的关系为：t=k+m*R2，其中，k为常数，m为系数。
为实现上述目的，本发明提出的又一晶圆清洗方法，利用兆声波发生器对晶圆表面进行清洗，该方法包括：旋转晶圆并使兆声波发生器从晶圆边缘向晶圆中心运动并过晶圆中心点，在兆声波发生器的运动过程中，改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布。
根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，兆声波发生器从晶圆边缘向晶圆中心运动并过晶圆中心点后到达晶圆另一边缘。
根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ与晶圆的半径R之间的关系为：当兆声波发生器运动至晶圆中心时，即R=0时，兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ=δ1，δ1为常数，兆声波发生器的功率P=δ1*r2，r为兆声波发生器自身的半径值；当R≠0时，δ=N*P/R2，P为兆声波发生器运动至晶圆中心时，兆声波发生器的功率值，N为系数。
根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，在改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布的同时改变兆声波发生器在晶圆表面停留的时间。
根据本发明的晶圆清洗方法的一实施例，兆声波发生器在晶圆表面停留的时间t与晶圆的半径R之间的关系为：t=k+m*R2，其中，k为常数，m为系数。
本发明的有益效果是：本发明通过改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布，使晶圆的中心点所受到的兆声波能量与晶圆的其他位置所受到的兆声波能量一致，避免了晶圆的中心点处的结构层在清洗过程中受到损伤或者在晶圆的中心产生凹坑。
附图说明
图1为晶圆清洗装置的一示例性实施例的结构示意图。
图2为晶圆清洗装置清洗晶圆表面时兆声波发生器的运动示意图。
图3为兆声波发生器在晶圆表面停留的时间与晶圆半径之间的函数曲线图。
图4为兆声波发生器的能量密度分布与晶圆半径之间的函数曲线图。
具体实施方式
为详细说明本发明的技术内容、所达成目的及功效，下面将结合实施例并配合图式予以详细说明。
参阅图1，图1为晶圆清洗装置的一示例性实施例的结构示意图。如图1所示，该晶圆清洗装置包括清洗腔110、承载台120、化学药液供应管道130及兆声波发生器140。使用该晶圆清洗装置清洗晶圆时，晶圆150放置在承载台120上，承载台120旋转，晶圆150随承载台120一起旋转，化学药液供应管道130向晶圆150表面供应化学药液，兆声波发生器140设置在晶圆150表面的上方，兆声波发生器140在晶圆150表面的上方摆动，如图2所示，图2为晶圆清洗装置清洗晶圆表面时兆声波发生器的运动示意图。
在本发明的一个实施例中，为了避免晶圆150的中心点处的结构层在清洗过程中受到损伤或者在晶圆150的中心产生凹坑，清洗晶圆150时，旋转晶圆150并使兆声波发生器140在晶圆150边缘与晶圆150中心之间来回运动，在兆声波发生器140的运动过程中，改变兆声波发生器140在晶圆150表面停留的时间或兆声波发生器140在晶圆150表面的能量密度分布，或同时改变兆声波发生器140在晶圆150表面停留的时间和兆声波发生器140在晶圆150表面的能量密度分布。通过改变兆声波发生器140在晶圆150表面停留的时间和/或兆声波发生器140在晶圆150表面的能量密度分布，使晶圆150的中心点所受到的兆声波能量与晶圆150的其他位置所受到的兆声波能量一致，避免了晶圆150的中心点处的结构层在清洗过程中受到损伤或者在晶圆150的中心产生凹坑。
在另一个实施例中，为了避免晶圆150的中心点处的结构层在清洗过程中受到损伤或者在晶圆150的中心产生凹坑，清洗晶圆150时，旋转晶圆150并使兆声波发生器140从晶圆150边缘向晶圆150中心运动并过晶圆150中心点，在兆声波发生器140的运动过程中，改变兆声波发生器140在晶圆150表面停留的时间或兆声波发生器140在晶圆150表面的能量密度分布，或同时改变兆声波发生器140在晶圆150表面停留的时间和兆声波发生器140在晶圆150表面的能量密度分布。
优选的，兆声波发生器140从晶圆150边缘向晶圆150中心运动并过晶圆150中心点后到达晶圆150的另一边缘。兆声波发生器140从晶圆150的一边缘运动到晶圆150的另一边缘的过程中，改变兆声波发生器140在晶圆150表面停留的时间或兆声波发生器140在晶圆150表面的能量密度分布，或同时改变兆声波发生器140在晶圆150表面停留的时间和兆声波发生器140在晶圆150表面的能量密度分布。
参阅图3，图3为兆声波发生器在晶圆表面停留的时间与晶圆半径之间的函数曲线图。在上述实施例中，兆声波发生器140在晶圆150表面停留的时间t与晶圆150半径R之间的关系为：t=k+m*R2，其中，k为常数，m为系数。如图3所示，当兆声波发生器140运动到晶圆150的中心时，上述公式中，R=0，k=t，通过实验，能够测得清洗晶圆150中心时，获得理想清洗效果时的兆声波发生器140在晶圆150中心停留的时间，一般兆声波发生器140在晶圆150的中心停留的时间控制在0.1-5秒。取晶圆150半径上的任一点，通过实验，得出清洗该点时，为获得理想清洗效果，兆声波发生器140需要在该点停留的时间，从而可以计算出m值。
参阅图4，图4为兆声波发生器的能量密度分布与晶圆半径之间的函数曲线图。在上述实施例中，兆声波发生器140在晶圆150表面的能量密度分布δ与晶圆150半径R之间的关系为：当兆声波发生器140运动至晶圆150的中心时，即R=0时，兆声波发生器140在晶圆150表面的能量密度分布δ=δ1，δ1为常数，兆声波发生器140的功率P=δ1*r2，r为兆声波发生器140自身的半径值；当R≠0时，δ=N*P/R2，P为兆声波发生器140运动至晶圆150的中心时，兆声波发生器140的功率值，N为系数。通过实验，能够获得δ1值和N值，其中，δ1值为清洗晶圆150中心时，获得理想清洗效果时的兆声波发生器140的能量密度值。取晶圆150半径上的任一点，测量清洗晶圆150中心时，获得理想清洗效果时的兆声波发生器140的能量密度值，从而可以计算出N值。
综上所述，本发明通过上述实施方式及相关图式说明，己具体、详实的揭露了相关技术，使本领域的技术人员可以据以实施。而以上所述实施例只是用来说明本发明，而不是用来限制本发明的，本发明的权利范围，应由本发明的权利要求来界定。

Claims (9)

1.一种晶圆清洗方法，利用兆声波发生器对晶圆表面进行清洗，其特征在于，包括：旋转晶圆并使兆声波发生器在晶圆边缘与晶圆中心之间来回运动，在兆声波发生器的运动过程中，改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布。
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ与晶圆的半径R之间的关系为：当兆声波发生器运动至晶圆中心时，即R=0时，兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ=δ1，δ1为常数，兆声波发生器的功率P=δ1*r2，r为兆声波发生器自身的半径值；当R≠0时，δ=N*P/R2，P为兆声波发生器运动至晶圆中心时，兆声波发生器的功率值，N为系数。
3.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，在改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布的同时改变兆声波发生器在晶圆表面停留的时间。
4.根据权利要求3所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述兆声波发生器在晶圆表面停留的时间t与晶圆的半径R之间的关系为：t=k+m*R2，其中，k为常数，m为系数。
5.一种晶圆清洗方法，利用兆声波发生器对晶圆表面进行清洗，其特征在于，包括：旋转晶圆并使兆声波发生器从晶圆边缘向晶圆中心运动并过晶圆中心点，在兆声波发生器的运动过程中，改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布。
6.根据权利要求5所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述兆声波发生器从晶圆边缘向晶圆中心运动并过晶圆中心点后到达晶圆另一边缘。
7.根据权利要求6所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ与晶圆的半径R之间的关系为：当兆声波发生器运动至晶圆中心时，即R=0时，兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布δ=δ1，δ1为常数，兆声波发生器的功率P=δ1*r2，r为兆声波发生器自身的半径值；当R≠0时，δ=N*P/R2，P为兆声波发生器运动至晶圆中心时，兆声波发生器的功率值，N为系数。
8.根据权利要求6所述的晶圆清洗方法，其特征在于，在改变兆声波发生器在晶圆表面的能量密度分布的同时改变兆声波发生器在晶圆表面停留的时间。
9.根据权利要求8所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述兆声波发生器在晶圆表面停留的时间t与晶圆的半径R之间的关系为：t=k+m*R2，其中，k为常数，m为系数。
CN201410074999.4A 2014-03-03 2014-03-03 晶圆清洗方法 Pending CN104900480A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410074999.4A CN104900480A (zh) 2014-03-03 2014-03-03 晶圆清洗方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410074999.4A CN104900480A (zh) 2014-03-03 2014-03-03 晶圆清洗方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN104900480A true CN104900480A (zh) 2015-09-09

Family

ID=54033079

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410074999.4A Pending CN104900480A (zh) 2014-03-03 2014-03-03 晶圆清洗方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN104900480A (zh)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017173588A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Acm Research (Shanghai) Inc. Methods and apparatus for cleaning semiconductor wafers
CN109346427A (zh) * 2018-11-29 2019-02-15 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） 清洗装置及半导体晶圆清洗设备
CN110624893A (zh) * 2019-09-25 2019-12-31 上海华力集成电路制造有限公司 一种兆声波组合气体喷雾清洗装置及其应用
CN110976377A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 谢广钦 一种用于晶圆清洗的超声清洗装置
TWI702665B (zh) * 2016-06-22 2020-08-21 大陸商盛美半導體設備（上海）股份有限公司 清潔半導體襯底的方法和裝置
CN112371645A (zh) * 2020-10-26 2021-02-19 北京北方华创微电子装备有限公司 声波清洗装置及晶圆清洗设备
US11141762B2 (en) 2015-05-15 2021-10-12 Acm Research (Shanghai), Inc. System for cleaning semiconductor wafers

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6021785A (en) * 1996-07-24 2000-02-08 Grutzediek; Hartmut Procedure and device for cleaning disk-shaped objects in particular wafers by sonification with water as rinsing medium
US20040238000A1 (en) * 2003-05-28 2004-12-02 In-Joon Yeo Wafer cleaning apparatus with probe cleaning and methods of using the same
CN1655884A (zh) * 2002-03-29 2005-08-17 兰姆研究有限公司 使用兆频超声波换能器谐振器的原位局部加热
CN1757447A (zh) * 2004-10-05 2006-04-12 三星电子株式会社 清洗探头和具有该探头的兆频超声波设备
CN101459047A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体晶片表面的清洗方法
CN101879511A (zh) * 2009-05-08 2010-11-10 盛美半导体设备（上海）有限公司 半导体硅片的清洗方法和装置
CN103182392A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆清洗方法

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6021785A (en) * 1996-07-24 2000-02-08 Grutzediek; Hartmut Procedure and device for cleaning disk-shaped objects in particular wafers by sonification with water as rinsing medium
CN1655884A (zh) * 2002-03-29 2005-08-17 兰姆研究有限公司 使用兆频超声波换能器谐振器的原位局部加热
US20040238000A1 (en) * 2003-05-28 2004-12-02 In-Joon Yeo Wafer cleaning apparatus with probe cleaning and methods of using the same
CN1757447A (zh) * 2004-10-05 2006-04-12 三星电子株式会社 清洗探头和具有该探头的兆频超声波设备
CN101459047A (zh) * 2007-12-13 2009-06-17 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 半导体晶片表面的清洗方法
CN101879511A (zh) * 2009-05-08 2010-11-10 盛美半导体设备（上海）有限公司 半导体硅片的清洗方法和装置
CN103182392A (zh) * 2011-12-31 2013-07-03 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆清洗方法

Cited By (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11633765B2 (en) 2015-05-15 2023-04-25 Acm Research (Shanghai) Inc. System for cleaning semiconductor wafers
US11141762B2 (en) 2015-05-15 2021-10-12 Acm Research (Shanghai), Inc. System for cleaning semiconductor wafers
US11752529B2 (en) 2015-05-15 2023-09-12 Acm Research (Shanghai) Inc. Method for cleaning semiconductor wafers
US11911808B2 (en) 2015-05-15 2024-02-27 Acm Research (Shanghai) Inc. System for cleaning semiconductor wafers
WO2017173588A1 (en) * 2016-04-06 2017-10-12 Acm Research (Shanghai) Inc. Methods and apparatus for cleaning semiconductor wafers
US11967497B2 (en) 2016-04-06 2024-04-23 Acm Research (Shanghai) Inc. Methods and apparatus for cleaning semiconductor wafers
TWI702665B (zh) * 2016-06-22 2020-08-21 大陸商盛美半導體設備（上海）股份有限公司 清潔半導體襯底的方法和裝置
CN109346427A (zh) * 2018-11-29 2019-02-15 北京半导体专用设备研究所（中国电子科技集团公司第四十五研究所） 清洗装置及半导体晶圆清洗设备
CN110624893A (zh) * 2019-09-25 2019-12-31 上海华力集成电路制造有限公司 一种兆声波组合气体喷雾清洗装置及其应用
CN110624893B (zh) * 2019-09-25 2022-06-14 上海华力集成电路制造有限公司 一种兆声波组合气体喷雾清洗装置及其应用
CN110976377A (zh) * 2019-12-10 2020-04-10 谢广钦 一种用于晶圆清洗的超声清洗装置
CN112371645A (zh) * 2020-10-26 2021-02-19 北京北方华创微电子装备有限公司 声波清洗装置及晶圆清洗设备
CN112371645B (zh) * 2020-10-26 2022-02-22 北京北方华创微电子装备有限公司 声波清洗装置及晶圆清洗设备

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104900480A (zh) 晶圆清洗方法
CN104889102A (zh) 晶圆清洗方法
CN104014509B (zh) 一种大片清洗机
CN104128285A (zh) 一种喷嘴清洁装置及其清洁方法
Kim et al. Study of the cross contamination effect on post CMP in situ cleaning process
CN104646355A (zh) 薄膜尺寸稳定性及表面清洗设备
CN101673663B (zh) 一种晶圆清洗的装置
CN104889107A (zh) 多功能零件清洗装置
CN102496591B (zh) 晶圆的清洗装置及清洗方法
CN104907274A (zh) 环保型零件清洗装置
CN102446755A (zh) 一种降低化学机械抛光后微粒缺陷的方法
CN203765443U (zh) 一种合成的镀铜研磨机台
CN104021879B (zh) 碳纳米管柔性透明导电薄膜的制备方法
CN108034527B (zh) 一种玻璃基板环保水基清洗液及玻璃基板清洗方法
CN108010830A (zh) 一种晶圆清洗方法
CN106082687B (zh) 一种玻璃减薄方法及减薄装置
CN104078327A (zh) 离子注入后的清洗方法
CN104392944A (zh) 一种硅衬底缺陷检测方法
CN203470396U (zh) 一种全自动超声波清洗机
CN103839773B (zh) 用于湿法刻蚀工艺的酸槽
CN107887258B (zh) 一种纳米线条的修复方法
CN204503678U (zh) 一种晶圆清洗系统
CN203886860U (zh) 一种超声波fpc清洗机
CN102430543A (zh) 晶圆的清洗装置及清洗方法
CN103869540A (zh) 一种取向层形成方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20150909

RJ01 Rejection of invention patent application after publication