CN109755106B

CN109755106B - 一种晶圆清洗方法

Info

Publication number: CN109755106B
Application number: CN201910027349.7A
Authority: CN
Inventors: 刘小洁; 尹影; 李婷; 高跃昕; 刘宜霖; 蒋锡兵; 史超; 田国军
Original assignee: Beijing Semiconductor Equipment Institute
Current assignee: Beijing Jingyi Precision Technology Co ltd
Priority date: 2019-01-11
Filing date: 2019-01-11
Publication date: 2021-05-11
Anticipated expiration: 2039-01-11
Also published as: CN109755106A

Abstract

本发明提供一种晶圆清洗方法，将CMP后的晶圆立即置于含有烷基醇聚氧乙烯醚的第一氨水溶液的表面活化槽中，使晶圆的球形缺陷吸附状态被控制在易清洗的物理吸附阶段，避免晶圆因为等待兆声清洗而暴露于空气中、产生化学吸附而难以清洗去除掉表面球形缺陷；将在表面活化槽中处理后的晶圆放入兆声清洗槽中进行兆声清洗，使兆声清洗效应发挥最大效用，实现兆声清洗最大限度去除球形缺陷；将经过兆声清洗的晶圆分别经过第一刷洗槽、第二刷洗槽清洗，进一步刷洗掉晶圆表面的球形颗粒、去除其稳定粘附性，最后再经过旋转湿润干燥槽清洗并吹干后得到最终晶圆。使用该清洗方法可以有效去除晶圆在化学机械平坦化后形成的球形缺陷。

Description

一种晶圆清洗方法

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种晶圆清洗方法。

背景技术

球形缺陷是集成电路制造过程中最常见的污染之一，晶圆表面的球形缺陷主要包括抛光液残留SiO₂颗粒以及晶圆本身在CMP(化学机械平坦化)过程中产生的颗粒SiO₂，球形缺陷通常吸附在晶圆表面，在PN结的扩散和离子注入过程中，会阻止颗粒下方衬底的掺杂，从而导致低击穿和管道击穿，影响器件性能。球形缺陷不但影响后续工艺的进行，最终还会严重影响器件性能，因此必须在清洗中对其进行有效的去除。

发明人发现，现有技术公开的减少球形缺陷的化学机械平坦化(CMP)后清洗方法主要分为以下几类：

第一种：清洗配置为2个刷洗槽和1个SRD槽用于晶圆甩干。缺点：无超声清洗，球形缺陷太多，无法满足后续加工要求。

第二种：清洗配置为1个超声清洗槽、2个刷洗槽、1个IPA(异丙基乙醇)槽。缺点：IPA虽干燥效果好，但对设备安全管理要求比较高，且球形缺陷较多。

第三种：清洗配置为1个超声清洗槽、2个刷洗槽、1个SRD槽用于晶圆甩干。缺点：CMP加工晶圆后，若超声清洗槽内有正在清洗的晶圆，则经过CMP加工后的晶圆无法立即进入清洗，晶圆因等待超声清洗而暴露在空气中导致产生化学吸附而导致表面球形缺陷后清洗难以去除。

第四种为单纯使用SRD(旋转湿润干燥)槽，缺点为干燥效果差，且晶圆球形缺陷高，且SRD使用一臂两路喷淋，只能保证气体或者液体中的其中一路位于晶圆中心，另一路喷淋偏离中心，影响球形缺陷的进一步去除。

发明内容

因此，本申请的发明人针对发现的上述问题，为了克服现有技术的缺点和不足，特提出本发明。

本发明的目的在于提供一种晶圆清洗方法，使用该清洗方法可以有效去除晶圆在化学机械平坦化后的形成的球形缺陷。

为实现以上目的，本发明首先提供一种晶圆清洗方法，包括以下步骤：

步骤a.将经过化学平坦化的晶圆投入表面活化处理槽进行清洗，所述表面活化处理槽中含有烷基醇聚氧乙烯醚的第一氨水溶液；

步骤b.将经过步骤a清洗的晶圆放置于含有烷基醇聚氧乙烯醚的第二氨水溶液的兆声清洗槽中，进行兆声清洗；

步骤c.将经过步骤b清洗的晶圆放入第一刷洗槽，依次采用去离子水刷洗、SC1溶液清洗和去离子水刷洗；

步骤d.将经过步骤c清洗的晶圆放入第二刷洗槽，依次采用DHF溶液清洗和去离子水进行刷洗；

步骤e.将经过步骤d清洗的晶圆放置于旋转湿润干燥槽，依次进行氨水溶液清洗、去离子水清洗、以及晶圆干燥，处理得到最终晶圆。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤a中，所述晶圆在所述表面活化处理槽的清洗时间为10-60s。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤a中，所述第一氨水溶液循环流入表面活化处理槽，对晶圆进行冲洗。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤b中，所述兆声清洗在恒温下进行

作为上述技术方案的进一步改进，

所述步骤c中具体包括以下步骤：

步骤c1.将晶圆竖直放置于第一刷洗槽内且在竖直面内旋转，采用去离子水对晶圆进行冲洗，同时第一刷子绕水平轴线旋转且对所述晶圆进行刷洗；

步骤c2.将SC1用水稀释5-15倍获得SC1溶液，采用SC1溶液对晶圆进行冲洗；

步骤c3.采用去离子水对晶圆进行冲洗，同时采用第一刷子对所述晶圆进行刷洗。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤d中具体包括以下步骤：

步骤d1.将晶圆竖直放置于第二刷洗槽内且在竖直面内旋转，将DHF用水稀释到质量百分比为0.05％-0.2％的DHF溶液，采用DHF溶液对晶圆进行冲洗；

步骤d2.采用去离子水对晶圆进行冲洗，同时第二刷子绕水平轴线旋转且对所述晶圆进行刷洗。

作为上述技术方案的进一步改进，所述步骤e中具体包括以下步骤：

步骤e1.将晶圆水平放置于绕竖直轴旋转的旋转湿润干燥槽，采用氨水溶液对晶圆进行喷淋；

步骤e2.对采用氨水溶液喷淋后的晶圆采用去离子水进行喷淋；

步骤e3.对采用去离子水喷洗后的晶圆采用N₂进行吹干，得到最终晶圆。

作为上述技术方案的进一步改进，所述旋转湿润干燥槽中连接有第一机械臂与第二机械臂，所述第一机械臂内设有相互隔离的第一喷淋装置与第二喷淋装置，所述第二机械臂内设有用于吹出N₂的第三喷淋装置，所述第一喷淋装置用于喷淋氨水溶液，所述第二喷淋装置用于喷淋去离子水。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第一氨水溶液含有质量浓度为0.8-1.3％的烷基醇聚氧乙烯醚，第一氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20。

作为上述技术方案的进一步改进，所述第二氨水溶液含有质量浓度为0.3-0.7％的烷基醇聚氧乙烯醚，第二氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20。

本发明的有益效果：

本发明提供一种晶圆清洗方法，将经过化学机械平坦化的晶圆分别经在表面活化槽中进行表面活化处理—在兆声清洗槽中进行兆声清洗—在第一刷洗槽中进行SC1刷洗—在第二刷洗槽中进行DHF刷洗—在旋转湿润干燥槽中进行氨水溶液喷淋、去离子水喷淋后吹干。使用该清洗方法可以有效去除晶圆在化学机械平坦化后的形成的球形缺陷。

将CMP后的晶圆立即置于含有0.8-1.3％烷基醇聚氧乙烯醚的第一氨水溶液的表面活化槽中，使球形缺陷吸附状态被控制在易清洗的物理吸附阶段，避免晶圆因为等待兆声清洗而暴露于空气中、产生化学吸附而难以清洗去除掉表面球形缺陷。

将在表面活化槽中处理后的晶圆放入加入含有0.3-0.7％烷基醇聚氧乙烯醚的第二氨水溶液的兆声清洗槽中进行兆声清洗，使兆声清洗效应发挥最大效用，实现兆声清洗最大限度去除球形缺陷。

将经过兆声清洗的晶圆分别经过第一刷洗槽、第二刷洗槽清洗，进一步刷洗掉晶圆表面的球形颗粒、去除其稳定粘附性，最后再经过旋转湿润干燥槽清洗并吹干后得到最终晶圆。

在旋转湿润干燥槽中，设置第一机械臂与第二机械臂，第一机械臂内设有相互隔离的第一喷淋装置与第二喷淋装置，分别用于喷淋氨水溶液与去离子水，第二机械臂用于吹出N₂，避免两种液体共用同一个喷淋装置造成的清洗不完全，无法有效去除晶圆的球形缺陷。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，作详细说明如下。

具体实施方式

如本文所用之术语：

“由……制备”与“包含”同义。本文中所用的术语“包含”、“包括”、“具有”、“含有”或其任何其它变形，意在覆盖非排它性的包括。例如，包含所列要素的组合物、步骤、方法、制品或装置不必仅限于那些要素，而是可以包括未明确列出的其它要素或此种组合物、步骤、方法、制品或装置所固有的要素。

连接词“由……组成”排除任何未指出的要素、步骤或组分。如果用于权利要求中，此短语将使权利要求为封闭式，使其不包含除那些描述的材料以外的材料，但与其相关的常规杂质除外。当短语“由……组成”出现在权利要求主体的子句中而不是紧接在主题之后时，其仅限定在该子句中描述的要素；其它要素并不被排除在作为整体的所述权利要求之外。

当量、浓度、或者其它值或参数以范围、优选范围、或一系列上限优选值和下限优选值限定的范围表示时，这应当被理解为具体公开了由任何范围上限或优选值与任何范围下限或优选值的任一配对所形成的所有范围，而不论该范围是否单独公开了。例如，当公开了范围“1～5”时，所描述的范围应被解释为包括范围“1～4”、“1～3”、“1～2”、“1～2和4～5”、“1～3和5”等。当数值范围在本文中被描述时，除非另外说明，否则该范围意图包括其端值和在该范围内的所有整数和分数。

一种晶圆清洗方法，包括以下步骤：

步骤d.将经过步骤c清洗的晶圆放入第二刷洗槽，依次采用DHF溶液冲洗和去离子水进行刷洗；

本具体实施方式提供一种晶圆清洗方法，将经过化学机械平坦化的晶圆分别经在表面活化槽中进行表面活化处理—在兆声清洗槽中进行兆声清洗—在第一刷洗槽中进行SC1刷洗—在第二刷洗槽中进行DHF刷洗—在旋转湿润干燥槽中进行氨水溶液喷淋、去离子水喷淋后吹干。使用该清洗方法可以有效去除晶圆在化学机械平坦化后的形成的球形缺陷。

在步骤a中，在表面活化槽中设置多个晶圆放置的槽位，用于满足多个晶圆同时活化处理，晶圆竖直放置于槽位中。

作为一种具体实施方式，所述第一氨水溶液含有质量浓度为0.8-1.3％的烷基醇聚氧乙烯醚，例如可以为0.8％、0.9％、1％、1.1％、1.2％、1.3％等，优选为1％，第一氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20。

可选的，所述第一氨水溶液循环流入表面活化处理槽，对晶圆进行冲洗。其循环流动的速率为200-400ml/min。例如可以为200ml/min、250ml/min、270ml/min、300ml/min、320ml/min、340ml/min、350ml/min、370ml/min、390ml/min、400ml/min等。

优选的，所述第一氨水溶液在表面活化槽中循环流动，其循环流动的速率为300ml/min。

可选的，晶圆投入到表面活化槽进行清洗的时间为10-60s，例如可以为10s、20s、30s、40s、50s、60s。

优选的，晶圆投入到表面活化槽进行清洗的时间为40s。

当晶圆由于兆声清洗槽中有其他晶圆占用或者耽搁时，晶圆等待时间过长会导致颗粒和其它污染物的吸附状态转向化学吸附，从而而导致后期球状缺陷难以去除。在本实施方案中，首先表面活化槽中通过加入1％的第一氨水溶液，晶圆CMP后立即投入表面活化槽中，使处于含有烷基醇聚氧乙烯醚的第一氨水溶液的环境中，使晶圆的球形缺陷吸附状态被控制在易清洗的物理吸附阶段，进而使晶圆不因等待兆声清洗而暴露在空气中，导致产生化学吸附而导致球形缺陷难以清洗去除；其次，槽内第一氨水溶液保持循环，循环水流冲击掉部分球形缺陷，最终为后面工序中晶圆球形缺陷的去除提供重要帮助。

在步骤b中，兆声清洗槽中加入含有烷基醇聚氧乙烯醚的第二氨水溶液，将晶圆竖直放置于兆声清洗槽中，进行兆声清洗。

在本实施方式中，所述第二氨水溶液含有质量浓度为0.3-0.7％的烷基醇聚氧乙烯醚，例如可以为0.3％、0.4％、0.5％、0.6％、0.7％等，优选为0.5％，第二氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20。

可选的，所述兆声的功率为100-200W，例如可以为100W、120W、140W、160W、180W、200W等；其声波频率为0.8-1.5MHz。

优选的，所述兆声的功率为150W。

可选的，所述兆声清洗在恒温下进行。

所述兆声清洗的清洗温度可以为45℃、47℃、48℃、50℃、51℃、53℃、55℃等。

优选的，所述兆声清洗的恒温为50℃。

兆声清洗的时间为10-60s，例如可以为10s、20s、30s、40s、50s、60s。

常规超声波清洗中，超声作用下清洗液出现的空化现象对附着在工件表面的污染物直接反复冲击，一方面破坏污染物颗粒与清洗工件表面的吸附，另一方面其巨大的能量能破坏污染物的保护层而达到分解从而被剥离，清洗槽内产生大量的空化现象的气泡对工件表面进行反复的冲击擦洗，气泡能够“钻入”工件的间隙产生空爆冲击使污染物颗粒脱落，但根据流体力学，固体表面与液体之间会出现一个静止或缓慢移动的界面，例如晶圆的表面，小的颗粒可被保持在这层界面中而不会接触化学清洗液，使得其对晶圆表面的污物去除率不高。

在本实施方式中，选用兆赫兹级的高频超声进行清洗，由于频率高，此时空化效应已不起作用，超声波能量表现为加速度能量，此时清洗的关键不是气泡，是高频压力波的擦洗作用，其对晶圆表面的污物去除率接近百分之百。其兆声波的能量可以消除固体表面与液体之间形成的静止或缓慢移动的界面，例如晶圆的表面，使得小的颗粒也可以得以清洗；与此同时，声流的存在使得水或清洗液流过晶圆的速度加快，从而提高清洗效率。

兆声清洗槽清洗晶圆时，随着兆声清洗溶液温度的提高，晶圆表面的球形缺陷有比较明显的降低，但温度上升过高时，会导致清洗效果上升不明显。说明在一定范围内温度的提高有利于清洗效果。因此兆声清洗时保持恒定的温度，对降低球形缺陷有重要意义。

本实施方式作为一种优选实施方式，在兆声清洗槽中，采用恒温兆声清洗，保持50℃恒定温度，且清洗槽内加入0.5％的第二氨水溶液，可有效控制晶圆表面Zeta电势，使兆声清洗效应发挥最大效用，实现兆声清洗最大限度去除晶圆的球形缺陷。

在步骤c中，包括如下步骤：

步骤c1.将晶圆竖直放置于第一刷洗槽内且在竖直面内旋转，晶圆转速为10-50r/min，例如可以为10r/min、15r/min、20r/min、30r/min、35r/min、40r/min、50r/min等，优选为30r/min，采用去离子水对晶圆进行冲洗，同时第一刷子绕水平轴线旋转且对所述晶圆进行刷洗；所述第一刷子的转速为300-500r/min，例如可以为300r/min、350r/min、380r/min、400r/min、450r/min、500r/min等，优选为400r/min，去离子水冲洗流速为1000-3000ml/min，例如可以为1000ml/min、1500ml/min、2000ml/min、2500ml/min、3000ml/min等，优选为1500ml/min，刷洗5-20s后关停去离子水与第一刷子，优选为刷洗10s后关停；

步骤c2.将SC1用水稀释5-15倍获得SC1溶液，优选为稀释10倍，将晶片转速调到10-60r/min，例如可以为10r/min、20r/min、30r/min、40r/min、50r/min、60r/min等，优选为50r/min，采用SC1溶液对晶圆进行冲洗，冲洗流速为1000-3000ml/min，例如可以为1000ml/min、1500ml/min、2000ml/min、2500ml/min、3000ml/min等，优选为1500ml/min，冲洗10-30s后关停SC1溶液，优选为冲洗15s后关停；

步骤c3.采用去离子水对晶圆进行冲洗，同时打开第一刷子对所述晶圆进行刷洗，去离子水的冲洗流速为1000-3000ml/min，例如可以为1000ml/min、1500ml/min、2000ml/min、2500ml/min、3000ml/min等，优选为2000ml/min，所述第一刷子的转速为300-500r/min，例如可以为300r/min、350r/min、380r/min、400r/min、450r/min、500r/min等，优选为400r/min，刷洗5-15s后关停去离子水，优选为刷洗8s后关停。

在本实施方式中，所述SC1的组成为NH₄OH:H₂O₂:H₂O＝1:2:50。

所述第一刷子选用聚乙烯醇(PVA)材料制成的刷子对晶圆进行刷洗。

可选的，所述第一刷子的数量包括两个，两个第一刷子分别放置于晶圆的相对两面并对晶圆的两面进行刷洗。

可选的，所述第一刷子的轴把中心持续流过去离子水，用于保持第一刷子的润湿性，所述流速为1500-3000ml/min，例如可以为1500ml/min、2000ml/min、2500ml/min、3000ml/min等，优选为2000ml/min。

可选的，所述晶圆通过设置于第一刷洗槽的滚轮带动晶圆转动，所述晶圆与滚轮的周缘连接，晶圆数量可为多个，分散连接于滚轮的周缘。

在步骤d中，包括如下步骤：

步骤d1.将晶圆竖直放置于第二刷洗槽内且在竖直面内旋转，晶圆转速为10-60r/min，例如可以为10r/min、20r/min、30r/min、40r/min、50r/min、60r/min等，优选为50r/min；将DHF用水稀释到质量百分比为0.05％-0.2％的DHF溶液，例如可以为0.05％、0.1％、0.15％、0.2％等，优选为稀释到质量百分比为0.1％，采用DHF溶液对晶圆进行冲洗，冲洗流速为1000-3000ml/min，优选为1300ml/min，冲洗10-30s关停DHF溶液，优选为冲洗20s后关停；

步骤d2.采用去离子水对晶圆进行冲洗，同时第二刷子绕水平轴线旋转且对所述晶圆进行刷洗，去离子水冲洗流速为1000-3000ml/min，例如可以为1000ml/min、2000ml/min、2500ml/min、3000ml/min等，优选为2000ml/min，所述第二刷子的转速为300-500r/min，例如可以为300r/min、350r/min、380r/min、400r/min、450r/min、500r/min等，优选为400r/min，刷洗5-15s后关停去离子水，优选为刷洗10s后关停。

在本实施方式中，所述DHF的组成为HF:H₂O₂:H₂O＝1:2:50。

所述第二刷子选用聚乙烯醇(PVA)材料制成的刷子对晶圆进行刷洗。

可选的，所述第二刷子的数量包括两个，两个第二刷子分别放置于晶圆的相对两面并对晶圆的两面进行刷洗。

可选的，所述第二刷子的轴把中心持续流过去离子水，用于保持第二刷子刷面的润湿性，所述流速为1500-3000ml/min，例如可以为1500ml/min、2000ml/min、2500ml/min、3000ml/min等，优选为2000ml/min。

可选的，所述晶圆通过设置于第二刷洗槽内的滚轮带动晶圆转动，所述晶圆与滚轮的周缘连接，晶圆数量可为多个，分散连接于滚轮的周缘。

在步骤e中，包括如下步骤：

步骤e1.将晶圆水平放置于绕竖直轴旋转的旋转湿润干燥槽，采用氨水溶液对晶圆进行喷淋，旋转湿润干燥槽转速为150-300r/min，例如可以为150r/min、200r/min、250r/min、300r/min等，优选为200r/min，氨水溶液喷淋速率为100-300ml/min，例如可以为100ml/min、200ml/min、250ml/min、300ml/min等，优选为150ml/min，喷洗5-15s后关停，优选为喷洗10s后关停；

步骤e2.对采用氨水溶液喷淋后的晶圆采用去离子水进行喷淋，去离子水喷淋速率为100-300ml/min，例如可以为100ml/min、200ml/min、250ml/min、300ml/min等，优选为200ml/min，喷淋30-60s后关停，优选为喷洗40s后关停；

步骤e3.对采用去离子水喷洗后的晶圆采用N₂进行吹干，N₂吹出速率为100-300ml/min，例如可以为100ml/min、200ml/min、250ml/min、300ml/min等，优选为200ml/min，吹30-60s后关停，优选为吹40s后关停得到最终晶圆。

可选的，所述氨水的组成为NH₄OH:H₂O＝1:20。

作为另一种可实施方式，所述e3中，可将旋转湿润干燥槽转速调为2000-4000r/min，例如可以为2000ml/min、2500ml/min、3000ml/min、4000r/min等，优选为3000r/min，优选为3000r/min，N₂吹出速率为50-150ml/min，例如可以为50ml/min、70ml/min、90ml/min、100ml/min、120ml/min、150ml/min等，优选为100ml/min，吹10-30s后关停，优选为吹20s后关停，得到最终晶圆。

可选的，所述旋转湿润干燥槽中连接有第一机械臂与第二机械臂，所述第一机械臂内设有相互隔离的第一喷淋装置与第二喷淋装置，所述第二机械臂内设有用于吹出N₂的第三喷淋装置，所述第一喷淋装置用于喷淋氨水溶液，所述第二喷淋装置用于喷淋去离子水。采用相互隔离的喷淋装置，使氨水溶液、去离子水与N₂分别从各自的喷淋装置的路径喷出。第一机械臂的设置可以避免两种液体一路造成的清洗不完全，从而降低球形缺陷。另一机械臂提供N₂，用于对晶圆吹干。

实施例1

一种晶圆清洗方法，包括以下步骤：

步骤a.将经过化学平坦化的晶圆投入表面活化处理槽进行清洗，含有1％烷基醇聚氧乙烯醚的第一氨水溶液循环流入表面活化处理槽，第一氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20，其循环流动的速率为300ml/min，对晶圆进行冲洗40s；

步骤b.将经过步骤a清洗的晶圆放置于含有0.5％烷基醇聚氧乙烯醚的第二氨水溶液的兆声清洗槽中，第二氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20，进行兆声清洗，兆声的功率为150W，其声波频率为0.8-1.5MHz，兆声清洗的温度为50℃，清洗时间40s；

步骤c中，包括如下步骤：

步骤c1.将晶圆竖直放置于第一刷洗槽内且在竖直面内旋转，晶圆转速为30r/min，采用去离子水对晶圆进行冲洗，冲洗流速为1500ml/min，同时第一刷子绕水平轴线旋转且对所述晶圆进行刷洗；所述第一刷子的转速为400r/min，所述第一刷子的轴把中心持续流过去离子水，用于保持第一刷子的润湿性，所述流速为2000ml/min，刷洗10s后关停去离子水；

步骤c2.将SC1用水稀释10倍获得SC1溶液，将晶片转速调到50r/min，采用SC1溶液对晶圆进行冲洗，冲洗流速为1500ml/min，冲洗15s后关停SC1溶液；

步骤c3.采用去离子水对晶圆进行冲洗，同时打开第一刷子对所述晶圆进行刷洗，去离子水的冲洗流速为2000ml/min，所述第一刷子的转速为400r/min，刷洗8s后关停去离子水。

步骤d中，包括如下步骤：

步骤d1.将晶圆竖直放置于第二刷洗槽内且在竖直面内旋转，晶圆转速为50r/min；将DHF(HF:H₂O₂:H₂O＝1:2:50)用水稀释到质量百分比为0.1％的DHF溶液，采用DHF溶液对晶圆进行冲洗，冲洗流速为1300ml/min，冲洗20s关停DHF溶液；

步骤d2.采用去离子水对晶圆进行冲洗，同时第二刷子绕水平轴线旋转且对所述晶圆进行刷洗，去离子水冲洗流速为2000ml/min，所述第二刷子的转速为400r/min，刷洗10s后关停去离子水。

步骤e中，包括如下步骤：

步骤e1.将晶圆水平放置于绕竖直轴旋转的旋转湿润干燥槽，采用氨水(NH₄OH:H₂O＝1:20)溶液对晶圆进行喷淋，旋转湿润干燥槽转速为200r/min，氨水溶液喷淋速率为150ml/min，喷洗10s后关停；

步骤e2.对采用氨水溶液喷淋后的晶圆采用去离子水进行喷淋，去离子水喷淋速率为200ml/min，喷淋40s后关停；

步骤e3.对采用去离子水喷洗后的晶圆采用N₂进行吹干，N₂吹出速率为200ml/min，吹40s后关停得到最终晶圆。

实施例2

将实施例1中步骤a的第一氨水溶液改为含有0.8％的烷基醇聚氧乙烯醚，第一氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20；

步骤b的第二氨水溶液改为含有0.3％的烷基醇聚氧乙烯醚，第二氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20。其他步骤与实施例1相同。

实施例3

将实施例1中步骤a的第一氨水溶液改为含有1.3％的烷基醇聚氧乙烯醚，第一氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20；

步骤b的第二氨水溶液改为含有0.7％的烷基醇聚氧乙烯醚，第二氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20。其他步骤与实施例1相同。

实施例4

将实施例1中步骤a的所述晶圆在所述表面活化处理槽的清洗时间改为10s。其他步骤与实施例1相同。

实施例5

将实施例1中步骤a的所述晶圆在所述表面活化处理槽的清洗时间改为60s。其他步骤与实施例1相同。

比较例1

将实施例1中步骤a的第一氨水溶液改为含有2％的烷基醇聚氧乙烯醚，第一氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20；

步骤b的第二氨水溶液改为含有1％的烷基醇聚氧乙烯醚，第二氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20。其他步骤与实施例1相同。

比较例2

将实施例1中步骤a的所述晶圆在所述表面活化处理槽的清洗时间改为100s。其他步骤与实施例1相同。

比较例3

将实施例1中步骤b的所述兆声清洗改为在45-55℃温度范围内进行。其他步骤与实施例1相同。

比较例4

将实施例1中步骤e的旋转湿润干燥槽改用一臂两路喷淋，喷淋氨水与去离子水共用一路喷淋，N₂由另一路吹出。其他步骤与实施例1相同。

比较例5

去掉实施例1中的步骤a，直接将经过化学平坦化的晶圆放置于兆声清洗槽中进行兆声清洗，其他步骤与实施例1相同。

实验结果分析

对上述实施例1-4与比较例1-5进行清洗后晶圆的球形缺陷统计，结果如下表：

表1.晶圆的清洗效果对比

晶圆清洗方式	球形缺陷
		实施例1	25.4％
实施例2	30.3％
		实施例3	31.2％
实施例4	28.6％
		实施例5	29.8％
比较例1	47.5％
		比较例2	45.7％
比较例3	49.6％
		比较例4	50.9％
比较例5	49.3％

由上表中可以看出，实施例1-5的晶圆清洗方法清洗晶圆可以大大降低晶圆在化学机械平坦化后的球形缺陷，实施例1的清洗效果尤其优异。实施例1-5的清洗效果远高于比较例1-5。由此可知，使用本发明的清洗方法可以有效去除晶圆在化学机械平坦化后的形成的球形缺陷。

“质量份”指表示多个组分的质量比例关系的基本计量单位，1份可表示任意的单位质量，如可以表示为1g，也可表示2.689g等。假如我们说A组分的质量份为a份，B组分的质量份为b份，则表示A组分的质量和B组分的质量之比a：b。或者，表示A组分的质量为aK，B组分的质量为bK(K为任意数，表示倍数因子)。不可误解的是，与质量份数不同的是，所有组分的质量份之和并不受限于100份之限制。

“和/或”用于表示所说明的情况的一者或两者均可能发生，例如，A和/或B包括(A和B)和(A或B)；

此外，本发明要素或组分前的不定冠词“一种”和“一个”对要素或组分的数量要求(即出现次数)无限制性。因此“一个”或“一种”应被解读为包括一个或至少一个，并且单数形式的要素或组分也包括复数形式，除非所述数量明显旨指单数形式。

由于本发明中所涉及的各工艺参数的数值范围在上述实施例中不可能全部体现，但本领域的技术人员完全可以想象到只要落入上述该数值范围内的任何数值均可实施本发明，当然也包括若干项数值范围内具体值的任意组合。此处，出于篇幅的考虑，省略了给出某一项或多项数值范围内具体值的实施例，此不应当视为本发明的技术方案的公开不充分。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细工艺设备和工艺流程，但本发明并不局限于上述详细工艺设备和工艺流程，即不意味着本发明必须依赖上述详细工艺设备和工艺流程才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明产品各原料的等效替换及辅助成分的添加、具体方式选择等，落在本发明的保护范围内。

Claims

1.一种晶圆清洗方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤a中，所述晶圆在所述表面活化处理槽的清洗时间为10-60s。

3.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤a中，所述第一氨水溶液循环流入表面活化处理槽，对晶圆进行冲洗。

4.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤b中，所述兆声清洗在恒温下进行。

5.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤c中具体包括以下步骤：

6.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤d中具体包括以下步骤：

7.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述步骤e中具体包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述旋转湿润干燥槽中连接有第一机械臂与第二机械臂，所述第一机械臂内设有相互隔离的第一喷淋装置与第二喷淋装置，所述第二机械臂内设有用于吹出N₂的第三喷淋装置，所述第一喷淋装置用于喷淋氨水溶液，所述第二喷淋装置用于喷淋去离子水。

9.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述第一氨水溶液含有质量浓度为0.8-1.3％的烷基醇聚氧乙烯醚，第一氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20。

10.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述第二氨水溶液含有质量浓度为0.3-0.7％的烷基醇聚氧乙烯醚，第二氨水溶液中NH₄OH:H₂O＝1:20。