CN109108032A - 一种非生产性晶圆清洗方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种非生产性晶圆清洗方法，包括以下步骤：S1：对非生产性晶圆进行颗粒度检测；S2：将颗粒度检测结果与一预设阈值进行对比，若所述颗粒度检测结果大于所述预设阈值，转入S3；S3：使用清洗剂对所述非生产性晶圆进行清洗；S4：将清洗后的所述非生产性晶圆进行颗粒度检测；步骤S5：将颗粒度检测结果与所述预设阈值进行对比，若所述颗粒度检测结果大于所述预设阈值，转入S3；S6：将所述非生产性晶圆回收使用；所述S3包括以下步骤：S31：使用有机混合试剂对所非生产性述晶圆进行清洗；S32：使用无机混合试剂对所述非生产性晶圆进行清洗。其优点在于，先后使用有机混合试剂和无机混合试剂进行清洗，有效去除颗粒，提高晶圆片的循环使用次数。
Description
技术领域
本发明涉及微电子制造与半导体测试技术领域，尤其涉及一种非生产性晶圆清洗方法。
背景技术
在当前晶圆片可靠性测试中，对于晶圆片量测机台会进行日常的颗粒度检测，目的是监测机台内部的颗粒数量，以确定晶圆片在测试过程中不会增加过多缺陷。
对这些做日常颗粒度检测的非生产性晶圆片的清洗时，采用通常的清洗试剂和清洗方法，清洗后的非生产性晶圆片上仍然存在大量的颗粒，导致非生产性晶圆片的回收使用效果不佳，回收次数有限，增加生产成本。
因此，亟需一种能够有效清除非生产性晶圆片上的不同类型的颗粒，提高非生产性晶圆的回收使用效率，降低成本的清洁回收方法。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术中的不足，提供一种非生产性晶圆清洗方法。
为实现上述目的，本发明采取的技术方案是：
一种非生产性晶圆清洗方法，包括以下步骤：
步骤S1：对非生产性晶圆进行颗粒度检测；
步骤S2：将所述步骤S1中的颗粒度检测结果与一预设阈值进行对比，若所述颗粒度检测结果大于所述预设阈值，转入步骤S3；反之，转入步骤S6；
步骤S3：使用清洗剂对所述非生产性晶圆进行清洗；
步骤S4：将经所述步骤S3清洗后的所述非生产性晶圆进行颗粒度检测；
步骤S5：将所述步骤S4中的颗粒度检测结果与所述预设阈值进行对比，若所述颗粒度检测结果大于所述预设阈值，转入步骤S3；反之，转入步骤S6；
步骤S6：将所述非生产性晶圆回收使用；
其中，所述步骤S3包括以下步骤：
步骤S31：使用有机混合试剂对所述非生产性晶圆进行清洗；
步骤S32：使用无机混合试剂对经步骤S31清洗后的所述非生产性晶圆进行清洗。
优选地，所述步骤S31包括以下步骤：
步骤S31a：使用所述有机混合试剂对所述非生产性晶圆进行清洗；
步骤S31b：使用所述有机混合试剂对经所述步骤S31a清洗后的所述非生产性晶圆进行清洗。
优选地，在所述步骤S31中，所述有机混合试剂的清洗条件为：清洗温度23℃～40℃，清洗时间1min～5min，浸没清洗。
优选地，所述有机混合试剂的清洗时间为3min。
优选地，所述无机混合试剂的清洗条件为：清洗温度21℃～25℃，清洗时间1min～3min，浸没清洗。
优选地，所述无机混合试剂的清洗温度为23±0.5℃，清洗时间为2min。
优选地，在所述步骤S3中，对清洗后的所述非生产性晶圆进行干燥。
优选地，所述干燥的方法为，使用氮气对所述非生产性晶圆进行吹扫。
优选地，使用氮气对所述非生产性晶圆进行吹扫的时间为10min～20min。
优选地，所述有机混合试剂包括氟化物。
优选地，所述有机混合试剂还包括极性有机溶剂、水和缓冲液。
优选地，所述有机混合试剂还包括抑制剂。
优选地，所述无机混合试剂包括氢氟酸和臭氧。
优选地，所述氢氟酸为：浓度为49％的HF与H2O按体积比1：100进行混合。
优选地，所述臭氧为：O3与H2O按体积比1：50进行混合。
优选地，所述预设阈值为颗粒数量值，所述颗粒数量值为100。
优选地，所述预设阈值为颗粒数量值，所述颗粒数量值为50。
优选地，在所述无机混合试剂清洗后的所述非生产性晶圆的表面形成一层氧化层。
优选地，所述氧化层的厚度小于10埃。
优选地，所述氧化层为亲水性氧化层。
本发明采用以上技术方案，与现有技术相比，具有如下技术效果：
本发明的一种晶圆清洗方法，先后使用有机混合试剂和无机混合试剂对晶圆进行清洗，有效去除了晶圆片上的有机物质颗粒和无机物质颗粒；提高晶圆片的循环使用次数，降低晶圆片的损耗，降低晶圆片的报废率，有效降低了生产试验成本；使用有机混合试剂对晶圆片进行两次清洗后，再用无机混合试剂进行清洗，可以去除残留的有机混合试剂。
附图说明
图1是本发明的一个优选实施例的流程图。
图2是本发明的一个优选实施例的步骤S3的流程图。
图3是本发明的另一个优选实施例的步骤S3的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步说明，但不作为本发明的限定。
实施例1
本发明的一个优选地实施例，如图1～2所示，一种非生产性晶圆清洗方法，包括以下步骤：
步骤S1：对非生产性晶圆进行颗粒度检测；
步骤S2：将步骤S1中的颗粒度检测结果与一预设阈值进行对比；
如果颗粒度检测结果大于预设阈值，则转入步骤S3；
如果颗粒度检测结果小于预设阈值，则转入步骤S6；
步骤S3：使用清洗剂对非生产性晶圆进行清洗；
步骤S31：使用有机混合试剂对非生产性晶圆进行清洗；
步骤S32：使用无机混合试剂对经步骤S31清洗后的非生产性晶圆进行清洗；
步骤S4：将经步骤S3清洗后的非生产性晶圆再次进行颗粒度检测；
步骤S5：将步骤S4中的颗粒度检测结果与预设阈值进行对比；
如果颗粒度检测结果大于预设阈值，则转入步骤S3，重复步骤S3～S5；
如果颗粒度检测结果小于预设阈值，则转入步骤S6；
步骤S6：将非生产性晶圆进行回收使用。
在步骤S3中，对非生产性晶圆清洗后使用氮气对非生产性晶圆吹扫以使晶圆干燥，干燥时间为15min。
具体的，非生产性晶圆每进行一次清洗，就使用氮气对非生产性晶圆吹扫一次。
在步骤S31中，使用的有机混合试剂为含有氟化物的有机试剂。
更具体的，有机混合试剂还包括极性有机溶剂、水和缓冲液。
为了提高有机混合试剂的实用性能，有机混合试剂进一步包括抑制剂。
在本实施例中，优选地有机混合试剂包括氟化物、极性有机溶剂、水、缓冲液和抑制剂，其主要成分为氟化物。
使用有机混合试剂清洗时，清洗温度为23～40℃，清洗时间3min，浸没清洗。
在步骤S32中，使用的无机混合试剂为含有氢氟酸和臭氧的无机试剂。
使用无机混合试剂清洗时，清洗温度23℃±0.5℃，清洗时间2min，浸没清洗。
无机混合试剂的组成如下：
浓度为49％的HF与H2O按体积比1：100进行混合；
O3与H2O按体积比1：50进行混合。
在步骤S2中，预设阈值根据实际生产需要进行设置。在本实施例中，预设阈值为颗粒数量值，颗粒数量值为100。
在步骤S5中，预设阈值同步骤S2中的预设阈值相似，即预设阈值为100。
进一步地，在步骤S5中，预设阈值可以小于100。在本实施例中，步骤S5中的预设阈值为50。
使用本优选实施例的方法进行清洗，并设置对照组进行对照，每次清洗后均进行颗粒度检测，检测结果如表1～表4所示。
其中，对照组包括对照组1、对照组2和对照组3，对照组1只使用ST250清洗剂(包括40％水、5％氢氟酸、35％三乙基胺、5％五甲基二乙烯三胺、1％NH3和5％亚氨基二乙酸)进行清洗，对照组2只使用本发明的有机混合试剂进行清洗，对照组3只使用本发明的无机混合试剂进行清洗。
表1
表2
表3
表4
从表1～表4的数据可以看出，单一使用清洗剂不能有效去除非生产性晶圆片上的有机物质颗粒或无机物质颗粒，对照组1清洗后的非生产性晶圆片上的物质颗粒数量约为清洗前的87.5％，对照组2清洗后的非生产性晶圆片上的物质颗粒数量约为清洗前的36.5％，对照组3清洗后的非生产性晶圆片上的物质颗粒数量约为清洗前的80.0％，而实验组1清洗后的非生产性晶圆片上的物质颗粒数量约为清洗前的4.1％。从上述数据中可以看出，使用本发明的清洗方法清洗后的非生产性晶圆片上的物质颗粒数量大幅度减少，且残留的物质颗粒数量均小于50。
使用无机混合试剂清洗后，在非生产性晶圆片表面形成一层氧化层。
该氧化层的厚度小于10埃，且该氧化层是亲水性氧化层。
使用无机混合试剂清洗后产生的亲水性氧化层的目的是，与有机混合试剂进行结合，以便下一次清洗。
实施例2
本发明的一个优选地实施例，如图1和图3所示，一种晶圆清洗方法，包括以下步骤：
步骤S1：对非生产性晶圆进行颗粒度检测；
步骤S2：将步骤S1中的颗粒度检测结果与一预设阈值进行对比；
如果颗粒度检测结果大于预设阈值，则转入步骤S3；
如果颗粒度检测结果小于预设阈值，则转入步骤S6；
步骤S3：使用清洗剂对非生产性晶圆进行清洗；
步骤S31：使用有机混合试剂对非生产性晶圆进行清洗；
步骤S31a：使用有机混合试剂对非生产性晶圆进行清洗；
步骤S31b：使用有机混合试剂对经步骤S31a清洗后的非生产性晶圆进行清洗；
步骤S32：使用无机混合试剂对经步骤S31清洗后的非生产性晶圆进行清洗；
步骤S4：将经步骤S3清洗后的非生产性晶圆再次进行颗粒度检测；
步骤S5：将步骤S4中的颗粒度检测结果与预设阈值进行对比；
如果颗粒度检测结果大于预设阈值，则转入步骤S3，重复步骤S3～S5；
如果颗粒度检测结果小于预设阈值，则转入步骤S6；
步骤S6：将非生产性晶圆进行回收使用。
在步骤S3中，对非生产性晶圆清洗后使用氮气对非生产性晶圆吹扫以使晶圆干燥，干燥时间为15min。
具体的，非生产性晶圆每进行一次清洗，就使用氮气对晶圆吹扫一次。
在步骤S31中，使用的有机混合试剂为含有氟化物的有机试剂。
更具体的，有机混合试剂还包括极性有机溶剂、水和缓冲液。
为了提高有机混合试剂的实用性能，有机混合试剂进一步包括抑制剂。
在本实施例中，优选地有机混合试剂包括氟化物、极性有机溶剂、水、缓冲液和抑制剂，其主要成分为氟化物。
使用有机混合试剂清洗时，清洗温度为23～40℃，清洗时间3min，浸没清洗。
在步骤S32中，使用的无机混合试剂为含有氢氟酸和臭氧的无机试剂。
使用无机混合试剂清洗时，清洗温度23℃±0.5℃，清洗时间2min，浸没清洗。
无机混合试剂的组成如下：
浓度为49％的HF与H2O按体积比1：100进行混合；
O3与H2O按体积比1：50进行混合。
在步骤S2中，预设阈值根据实际生产需要进行设置。在本实施例中，预设阈值为颗粒数量值，颗粒数量值为100。
在步骤S5中，预设阈值同步骤S2中的预设阈值相似，即预设阈值为100。
进一步地，在步骤S5中，预设阈值可以小于100。在本实施例中，步骤S5中的预设阈值为50。
使用本优选实施例的方法进行清洗，并设置对照组进行对照，每次清洗后均进行颗粒度检测，检测结果如表2～表5所示。
其中，对照组包括对照组1、对照组2和对照组3，对照组1只使用ST250清洗剂(包括40％水、5％氢氟酸、35％三乙基胺、5％五甲基二乙烯三胺、1％NH3和5％亚氨基二乙酸)进行清洗，对照组2只使用本发明的有机混合试剂进行清洗，对照组3只使用本发明的无机混合试剂进行清洗。
表5
从表2～表5的数据可以看出，单一使用清洗剂不能有效去除非生产性晶圆片上的有机物质颗粒，对照组1清洗后的非生产性晶圆片上的物质颗粒数量约为清洗前的87.5％，对照组2清洗后的非生产性晶圆片上的物质颗粒数量约为清洗前的36.5％，对照组3清洗后的非生产性晶圆片上的物质颗粒数量约为清洗前的80.0％，而实验组2清洗后的非生产性晶圆片上的物质颗粒数量约为清洗前的5.3％。从上述数据中可以看出，使用本发明的清洗方法清洗后的非生产性晶圆片上的物质颗粒数量大幅度减少，且残留的物质颗粒数量均小于50。
与实施例1不同的是，在本实施例中，进行了两次有机混合试剂清洗，进行第一次有机混合试剂清洗后，非生产性晶圆片表面形成疏水性表面，再次进行有机混合试剂清洗，使残留的有机混合试剂形成较大的颗粒，以便于后续无机混合试剂清洗，以去除残留试剂和无机物质颗粒。
以上所述仅为本发明较佳的实施例，并非因此限制本发明的实施方式及保护范围，对于本领域技术人员而言，应当能够意识到凡运用本发明说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案，均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种非生产性晶圆清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤S1：对非生产性晶圆进行颗粒度检测；
步骤S2：将所述步骤S1中的颗粒度检测结果与一预设阈值进行对比，若所述颗粒度检测结果大于所述预设阈值，转入步骤S3；反之，转入步骤S6；
步骤S3：使用清洗剂对所述非生产性晶圆进行清洗；
步骤S4：将经所述步骤S3清洗后的所述非生产性晶圆进行颗粒度检测；
步骤S5：将所述步骤S4中的颗粒度检测结果与所述预设阈值进行对比，若所述颗粒度检测结果大于所述预设阈值，转入步骤S3；反之，转入步骤S6；
步骤S6：将所述非生产性晶圆回收使用；
其中，所述步骤S3包括以下步骤：
步骤S31：使用有机混合试剂对所述非生产性晶圆进行清洗；
步骤S32：使用无机混合试剂对经步骤S31清洗后的所述非生产性晶圆进行清洗。
2.根据权利要求1所述的非生产性晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤S31包括以下步骤：
步骤S31a：使用所述有机混合试剂对所述晶圆进行清洗；
步骤S31b：使用所述有机混合试剂对经所述步骤S31a清洗后的所述晶圆进行清洗。
3.根据权利要求1所述的非生产性晶圆清洗方法，其特征在于，所述预设阈值为颗粒数量值，所述颗粒数量值为100。
4.根据权利要求1所述的非生产性晶圆清洗方法，其特征在于，在所述步骤S31中，所述有机混合试剂的清洗条件为：清洗温度23℃～40℃，清洗时间1min～5min，浸没清洗。
5.根据权利要求1所述的非生产性晶圆清洗方法，其特征在于，在所述步骤S32中，所述无机混合试剂的清洗条件为：清洗温度21℃～25℃，清洗时间1min～3min，浸没清洗。
6.根据权利要求1所述的非生产性晶圆清洗方法，其特征在于，在所述步骤S3中，对清洗后的所述非生产性晶圆进行干燥。
7.根据权利要求6所述的非生产性晶圆清洗方法，其特征在于，所述干燥的方法为，使用氮气对所述非生产性晶圆进行吹扫。
8.根据权利要求1或2所述的非生产性晶圆清洗方法，其特征在于，所述有机混合试剂包括氟化物、极性有机溶剂、水、缓冲液和抑制剂。
9.根据权利要求1所述的非生产性晶圆清洗方法，其特征在于，所述无机混合试剂包括氢氟酸和臭氧。
10.根据权利要求9所述的非生产性晶圆清洗方法，其特征在于，使用的所述氢氟酸为：浓度为49％的HF与H2O按体积比1：100进行混合；
使用的所述臭氧为：O3与H2O按体积比1：50进行混合。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20190101 |
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| RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |