CN109817512B - 晶圆清洗方法及清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种晶圆清洗方法及清洗装置,包括:第一处理腔室,设有与其内部相连通的第一进气管路,第一进气管路用于向第一处理腔室内部提供保护气体保护气氛;第一处理单元,位于第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下将晶圆进行清洗,以使得晶圆的表面呈疏水性,且无悬挂键;第二处理单元,位于第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下将表面呈疏水性的晶圆进行去离子水清洗;第三处理单元,位于第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下去离子水清洗后的晶圆进行干燥。本发明的晶圆清洗装置在对晶圆进行清洗后不会在晶圆表面残留水迹,在干燥过程中不会在晶圆表面形成金属,在后续测量晶圆体金属含量时不会在晶圆内部形成体金属缺陷。

Description

晶圆清洗方法及清洗装置
技术领域
本发明涉及半导体工艺技术领域,特别是涉及一种晶圆清洗方法及清洗装置。
背景技术
由于半导体元件制程日益复杂,对晶圆表面清洁度的要求也越来越高。晶圆清洗是清除晶圆表面的所有污染源,如微粒、金属离子及有机物,如果晶圆的表面残留有金属离子,金属杂质会对半导体元件制程产生很大的负面影响,如诱导OSIF微缺陷生成、降低少子寿命等等。金属杂质沉积在晶圆表面的机制主要有以下两种:1.晶圆经过混酸刻蚀之后,晶圆表面存在Si悬键,金属离子可以直接与其键合而附着在晶圆的表面,此类金属杂质不易清除;2.由于晶圆氧化,使得金属杂质同时被氧化带入氧化层内,此类金属杂质可通过刻蚀氧化层去除。
目前,晶圆的清洗制程大都采用RCA清洗方法,在RCA清洗方法中,会使用包括SC-1清洗液和SC-2清洗液两种清洗液对晶圆进行清洗。在使用SC-2清洗液对晶圆进行清洗后,一般还需依次执行如下步骤:使用臭氧氧化晶圆、使用纯水对晶圆进行清洗及使用红外加热将晶圆进行干燥。在上述步骤中,晶圆的表面在空气和臭氧中会被氧化,使得晶圆的表面变为亲水性;而此时,经去离子水清洗后,在干燥之前晶圆表面会残留较多水迹,最终在干燥后会保留在晶圆表面形成金属。而在后续测量晶圆体金属含量时,需要对晶圆进行热处理,此时,表面形成的金属会扩散至晶圆内部形成体金属缺陷,从而影响后续制程。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点,本发明的目的在于提供一种晶圆清洗方法及清洗装置,用于解决现有技术中对晶圆的清洗方法中存在的容易在晶圆表面形成金属,进而在后续对晶圆进行体金属含量测量时会在晶圆内部形成体金属缺陷,从而影响后续制程的问题。
为实现上述目的及其他相关目的,本发明提供一种晶圆清洗装置,所述晶圆清洗装置包括:
第一处理腔室,所述第一处理腔室上设有与其内部相连通的第一进气管路,所述第一进气管路用于向所述第一处理腔室内通入保护气体,以为所述第一处理腔室内部提供保护气体保护气氛;
第一处理单元,位于所述第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下将SC-2清洗液清洗后的晶圆进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性,且使得所述晶圆表面无悬挂键;
第二处理单元,位于所述第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下将表面呈疏水性的所述晶圆进行去离子水清洗;
第三处理单元,位于所述第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下去离子水清洗后的所述晶圆进行干燥。
优选地,所述第一处理腔室上还设有第一检测管路及氧浓度检测装置:其中,所述第一检测管路与所述第一处理腔室内部相连通,所述氧浓度检测装置与所述第一检测管路相连接,用于检测所述第一处理腔室内的氧浓度。
优选地,所述晶圆清洗装置还包括:
第一缓冲区,位于所述第一处理腔室的一侧;所述第一缓冲区上设有第二进气管路,所述第二进气管路用于向所述第一缓冲区内通入保护气体,以为所述第一缓冲区内部提供保护气体保护气氛;所述第一缓冲区用于在将暂存需要传送至所述第一处理腔室的所述晶圆;
第一传送门,位于所述第一缓冲区与所述第一处理腔室之间;所述第一传送门打开时,用于提供所述晶圆自所述第一缓冲区向所述第一处理腔室传送的传送通道,所述第一传送门关闭时,用于将所述第一缓冲区与所述第一处理腔室相隔离。
优选地,所述第一缓冲区上还设有第二检测管路,所述第二检测管路与所述第一缓冲区内部及所述氧浓度检测装置相连接,所述氧浓度检测装置还用于检测所述第一缓冲区内的氧浓度。
优选地,所述晶圆清洗装置还包括第二传送门,所述第二传送门设置于所述第一缓冲区远离所述第一处理腔室的一侧,所述第二传送门打开时,用于提供向所述第一缓冲区传送晶圆的传送通道,所述第二传送门关闭时,用于将所述第一缓冲区与外界相隔离。
优选地,所述晶圆清洗装置还包括:
第二缓冲区,位于所述第一处理腔室远离所述第一缓冲区的一侧;所述第二缓冲区上设有第三进气管路,所述第三进气管路用于向所述第二缓冲区内通入保护气体,以为所述第二缓冲区内部提供保护气体保护气氛;所述第二缓冲区用于将所述第三处理单元干燥后的晶圆于保护气体保护气氛下冷却至室温;
第三传送门,位于所述第一处理腔室与所述第二缓冲区之间;所述第三传送门打开时,用于提供所述晶圆自所述第一处理腔室向所述第二缓冲区传送的传送通道,所述第三传送门关闭时,用于将所述第二缓冲区与所述第一处理腔室相隔离。
优选地,所述第二缓冲区上还设有第三检测管路,所述第三检测管路与所述第二缓冲区内部及所述氧浓度检测装置相连接,所述氧浓度检测装置还用于检测所述第二缓冲区内的氧浓度。
优选地,所述晶圆清洗装置还包括:
第二处理腔室,位于所述第一缓冲区远离所述第一处理腔室的一侧;
第四处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于对待清洗的所述晶圆进行第一次氧化;
第五处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将第一次氧化后的所述晶圆进行氢氟酸清洗;
第六处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将所述氢氟酸清洗后的所述晶圆进行第二次氧化;
第七处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将第二次氧化后的所述晶圆进行SC-1清洗液清洗;
第八处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将所述SC-1清洗液清洗后的所述晶圆进行第一次去离子水清洗;
第九处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将所述第一次去离子水清洗后的所述晶圆进行SC-2清洗液清洗;
第十处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将所述SC-2清洗液清洗后的所述晶圆进行第二次去离子水清洗;所述第二传送门位于所述第十处理单元与所述第一缓冲区之间,所述第二传送门打开时,用于提供所述晶圆自所述第十处理单元向所述第一缓冲区传送的传送通道,所述第二传送门关闭时,用于将所述第十处理单元与所述第一缓冲区相隔离。
本发明还提供一种晶圆清洗方法,所述晶圆清洗方法包括如下步骤:
1)在使用SC-2清洗液对晶圆进行清洗之后,将SC-2清洗液清洗后的所述晶圆置于保护气体保护气氛中进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性,且使得所述晶圆表面无悬挂键;
2)使用去离子水对表面呈疏水性的所述晶圆进行清洗;
3)将去离子水清洗后的所述晶圆进行干燥。
优选地,步骤1)中,于氮气保护气氛下使用氢氟酸对所述晶圆进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性。
优选地,步骤3)中,将去离子水清洗后的所述晶圆进行红外加热干燥。
优选地,步骤1)之前还包括如下步骤:
将待清洗的晶圆进行第一次氧化;
使用氢氟酸对第一次氧化后的所述晶圆进行清洗;
对所述氢氟酸清洗后的所述晶圆进行第二次氧化;
使用SC-1清洗液对第二次氧化后的所述晶圆进行清洗;
使用去离子水对SC-1清洗液清洗后的所述晶圆进行第一次去离子水清洗;
使用SC-2清洗液对所述去离子水清洗后的所述晶圆进行清洗。
优选地,使用SC-2清洗液对所述去离子水清洗后的所述晶圆进行清洗的步骤与步骤1)之间还包括使用去离子水对SC-2清洗液清洗后的所述晶圆进行第二次去离子水清洗,此时,步骤1)中,将第二次去离子水清洗后的所述晶圆置于保护气体保护气氛中进行清洗。
如上所述,本发明的晶圆清洗方法及清洗装置具有以下有益效果:
本发明的晶圆清洗装置在对晶圆进行清洗后不会在晶圆表面残留水迹,在干燥过程中不会在晶圆表面形成金属,在后续测量晶圆体金属含量时不会在晶圆内部形成体金属缺陷;
本发明的晶圆清洗方法通过在SC-2清洗液对晶圆清洗后将晶圆置于保护气体中进行进一步清洗,可以使得晶圆表面呈疏水性,且使得晶圆表面无悬挂键,在后续使用去离子水对晶圆进行清洗时,不会在晶圆表面残留水迹,在干燥过程中不会在晶圆表面形成金属,在后续测量晶圆体金属含量时不会在晶圆内部形成体金属缺陷。
附图说明
图1~图2显示为本发明实施例一中提供的晶圆清洗装置的结构示意图,其中,图1为图2中A区域的局部放大示意图。
图3显示为本发明实施例二中提供的晶圆清洗方法的流程图。
元件标号说明
10 第一处理腔室
101 第一进气管路
102 第一检测管路
11 第一处理单元
12 第二处理单元
13 第三处理单元
14 氧浓度检测装置
15 第一缓冲区
151 第二进气管路
152 第一传送门
153 第二检测管路
154 第二传送门
16 第二缓冲区
161 第三进气管路
162 第三传送门
163 第三检测管路
17 第二处理腔室
18 第四处理单元
19 第五处理单元
20 第六处理单元
21 第七处理单元
22 第八处理单元
23 第九处理单元
24 第十处理单元
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式,熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
请参阅图1至图3。须知,本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等,均仅用以配合载体说明书所揭示的内容,以供熟悉此技术的人士了解与阅读,并非用以限定本发明可实施的限定条件,故不具技术上的实质意义,任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整,在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下,均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时,本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语,亦仅为便于叙述的明了,而非用以限定本发明可实施的范围,其相对关系的改变或调整,在无实质变更技术内容下,当亦视为本发明可实施的范畴。
实施例一
请参阅图1,本发明提供一种晶圆清洗装置,所述晶圆清洗装置包括:第一处理腔室10,所述第一处理腔室10上设有与其内部相连通的第一进气管路101,所述第一进气管路101用于向所述第一处理腔室10内通入保护气体,以为所述第一处理腔室10内部提供保护气体保护气氛;第一处理单元11,所述第一处理单元11位于所述第一处理腔室10内,用于在保护气体保护气氛下将SC-2清洗液清洗后的晶圆进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性,且使得所述晶圆表面无悬挂键;第二处理单元12,所述第二处理单元12位于所述第一处理腔室10内,用于在保护气体保护气氛下将表面呈疏水性的所述晶圆进行去离子水清洗;第三处理单元13,所述第三处理单元13位于所述第一处理腔室10内,用于在保护气体保护气氛下去离子水清洗后的所述晶圆进行干燥。
需要说明的是,所述SC-2清洗液的配方可以为HCl:H2O2:H2O=1:1:6~1:2:8。所述SC-2清洗液为本领域技术人员所熟知,此处不再累述。
作为示例,所述第一进气管路101可以向所述第一处理腔室10内通入氮气,以为所述第一处理腔室10内提供氮气保护气氛。当然,在其他示例中,所述第一进气管路101也可以向所述第一处理腔室10内通入其他惰性气体(譬如,氩气等等),以为所述第一处理腔室10内提供惰性气体保护气氛。
作为示例,所述第一处理腔室10上还设有第一检测管路102及氧浓度检测装置14:其中,所述第一检测管路102与所述第一处理腔室10内部相连通,所述氧浓度检测装置14与所述第一检测管路102相连接,用于检测所述第一处理腔室10内的氧浓度。具体的,所述氧浓度检测装置14可以经由所述第一检测管路102直接与所述第一处理腔室10的内部相连通,可以直接对所述第一处理腔室10内部的氧浓度进行检测。所述氧浓度检测装置14可以为任意一种可以进行氧浓度进行检测的装置,此处具体不做限定。
作为示例,所述第一处理单元11可以为但不仅限于氢氟酸处理单元,所述第一处理单元11用于在所述保护气体保护气氛下使用氢氟酸对所述晶圆进行清洗。经过氢氟酸清洗之后,所述晶圆的表面呈现疏水性,且所述晶圆的表面无悬挂键。当然,在其他示例中,任何可以使所述晶圆的表面呈疏水性且可以使得所述晶圆的表面无悬挂键的溶液均可以适用于此,此处不做限定。
作为示例,所述第二处理单元12可以为去离子水(DIW)处理单元。
作为示例,所述第三处理单元13可以为但不仅限于红外加热单元,在所述第三处理单元13内,经过去离子水清洗后的所述晶圆被红外加热干燥,以去除所述晶圆表面的去离子水。
作为示例,所述晶圆清洗装置还包括:第一缓冲区15,所述第一缓冲区15位于所述第一处理腔室10的一侧;所述第一缓冲区15上设有第二进气管路151,所述第二进气管路151用于向所述第一缓冲区15内通入保护气体,以为所述第一缓冲区15内部提供保护气体保护气氛;所述第一缓冲区15用于在将暂存需要传送至所述第一处理腔室10的所述晶圆;第三传送门162,所述第三传送门162位于所述第一缓冲区15与所述第一处理腔室10之间;所述第三传送门162打开时,用于提供所述晶圆自所述第一缓冲区15向所述第一处理腔室10传送的传送通道,所述第三传送门162关闭时,用于将所述第一缓冲区15与所述第一处理腔室10相隔离。
作为示例,所述第二进气管路151可以向所述第一缓冲区15内通入氮气,以为所述第一缓冲区15内提供氮气保护气氛。当然,在其他示例中,所述第二进气管路151也可以向所述第一缓冲区15内通入其他惰性气体(譬如,氩气等等),以为所述第一缓冲区15内提供惰性气体保护气氛。
作为示例,所述第一缓冲区15用于在其内部充满所述保护气体之后暂时所述晶圆,以确保所述晶圆传入所述第一处理腔室10时即处于氧浓度很低的保护气体保护气氛中。
作为示例,所述第三传送门162为可开闭传送门,当需要将所述晶圆从所述第一缓冲区15传送至所述第一处理腔室10时,所述第三传送门162打开,提供所述晶圆自所述第一缓冲区15向所述第一处理腔室10传送的传送通道;当不需要传送所述晶圆时,即所述晶圆位于所述第一缓冲区15或位于所述第一处理腔室10内时,所述第三传送门162关闭,用于将所述第一缓冲区15与所述第一处理腔室10相隔离。
作为示例,所述第一缓冲区15上还设有第二检测管路153,所述第二检测管路153与所述第一缓冲区15内部及所述氧浓度检测装置14相连接,所述氧浓度检测装置14还用于检测所述第一缓冲区15内的氧浓度。需要说明的是,为了便于显示,图1中并未将所述第二检测管路153与所述氧浓度检测装置14直接连接。
作为示例,所述晶圆清洗装置还包括第二传送门154,所述第二传送门154设置于所述第一缓冲区15远离所述第一处理腔室10的一侧,所述第二传送门154打开时,用于提供向所述第一缓冲区15传送晶圆的传送通道,所述第二传送门154关闭时,用于将所述第一缓冲区15与外界相隔离。具体的,所述第二传送门154为可开闭传送门,当需要将所述晶圆从外界传送至所述第一缓冲区15时,所述第二传送门154打开,提供所述晶圆自所述外界向所述第一缓冲区15内传送的传送通道;当不需要传送所述晶圆时,即所述晶圆位于所述第一缓冲区15或位于所述第一缓冲区15外侧时,所述第二传送门154关闭,用于将所述第一缓冲区15与外界相隔离。
作为示例,所述晶圆清洗装置还包括:第二缓冲区16,所述第二缓冲区16位于所述第一处理腔室10远离所述第一缓冲区15的一侧;所述第二缓冲区16上设有第三进气管路161,所述第三进气管路161用于向所述第二缓冲区16内通入保护气体,以为所述第二缓冲区16内部提供保护气体保护气氛;所述第二缓冲区16用于将所述第三处理单元13干燥后的晶圆于保护气体保护气氛下冷却至室温;第三传送门162,所述第三传送门162位于所述第一处理腔室10与所述第二缓冲区16之间;所述第三传送门162打开时,用于提供所述晶圆自所述第一处理腔10室向所述第二缓冲区162传送的传送通道,所述第三传送门162关闭时,用于将所述第二缓冲区162与所述第一处理腔室10相隔离。
作为示例,所述第三进气管路161可以向所述第二缓冲区16内通入氮气,以为所述第二缓冲区16内提供氮气保护气氛。当然,在其他示例中,所述第三进气管路161也可以向所述第二缓冲区16内通入其他惰性气体(譬如,氩气等等),以为所述第二缓冲区16内提供惰性气体保护气氛。
作为示例,所述第三传送门162为可开闭传送门,当需要将所述晶圆从所述第一处理腔室10传送至所述第二缓冲区16时,所述第三传送门162打开,提供所述晶圆自所述第一处理腔室10向所述第二缓冲区16传送的传送通道;当不需要传送所述晶圆时,即所述晶圆位于所述第二缓冲区16或位于所述第一处理腔室10内时,所述第三传送门162关闭,用于将所述第二缓冲区16与所述第一处理腔室10相隔离。
作为示例,所述第二缓冲区16上还设有第三检测管路163,所述第三检测管路163与所述第二缓冲区16内部及所述氧浓度检测装置14相连接,所述氧浓度检测装置14还用于检测所述第二缓冲区16内的氧浓度。需要说明的是,为了便于显示,图1中并未将所述第三检测管路163与所述氧浓度检测装置14直接连接。
作为示例,请结合图1参阅图2所示,所述晶圆清洗装置还包括:第二处理腔室17,所述第二处理腔室17位于所述第一缓冲区15远离所述第一处理腔室10的一侧,需要说明的是,为了便于显示,图2中并未显示出所述第一缓冲区15、所述第二缓冲器16及各传送门等等;第四处理单元18,所第四处理单元18位于所述第二处理腔室17内,用于对待清洗的所述晶圆进行第一次氧化;第五处理单元19,所述第五处理单元19位于所述第二处理腔室17内,用于将第一次氧化后的所述晶圆进行氢氟酸清洗;第六处理单元20,所述第六处理单元20位于所述第二处理腔室17内,用于将所述氢氟酸清洗后的所述晶圆进行第二次氧化;第七处理单元21,所述第七处理单元21位于所述第二处理腔室17内,用于将第二次氧化后的所述晶圆进行SC-1清洗液(其中,所述SC-1清洗液的配方可以为:氨水:双氧水:水=1:1:5~1:2:7)清洗;第八处理单元22,所述第八处理单元22位于所述第二处理腔室17内,用于将所述SC-1清洗液清洗后的所述晶圆进行第一次去离子水清洗;第九处理单元23,第九处理单元23位于所述第二处理腔室17内,用于将所述第一次去离子水清洗后的所述晶圆进行SC-2清洗液清洗;第十处理单元24,所述第十处理单元4位于所述第二处理腔室17内,用于将所述SC-2清洗液清洗后的所述晶圆进行第二次去离子水清洗;所述第二传送门154位于所述第十处理单24元与所述第一缓冲区15之间,所述第二传送门154打开时,用于提供所述晶圆自所述第十处理单元24向所述第一缓冲区15传送的传送通道,所述第二传送门154关闭时,用于将所述第十处理单元24与所述第一缓冲区15相隔离。
作为示例,所述第四处理单元18可以为臭氧氧化单元,所述第五处理单元19可以为氢氟酸清洗单元,所述第六处理单元20可以为臭氧氧化单元,所述第七处理单元21可以为SC-1清洗液清洗单元,所述第八处理单元22可以为去离子水清洗单元,所述第九处理单元23可以为SC-2清洗清洗液单元,所述第十处理单元2可以为去离子水清洗单元。
作为示例,所述第二处理腔室17内的氛围可以为大气氛围,即所述第二处理腔室17内不通入任何保护气体。
实施例二
请参阅图3,本发明还提供一种晶圆清洗方法,所述晶圆清洗方法可以基于实施例一中所述的晶圆清洗装置执行,所述晶圆清洗方法包括如下步骤:
1)在使用SC-2清洗液对晶圆进行清洗之后,将SC-2清洗液清洗后的所述晶圆置于保护气体保护气氛中进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性,且使得所述晶圆表面无悬挂键;
2)使用去离子水对表面呈疏水性的所述晶圆进行清洗;
3)将去离子水清洗后的所述晶圆进行干燥。
在步骤1)中,请参阅图3中的S1步骤,使用SC-2清洗液对晶圆进行清洗之后,将SC-2清洗液清洗后的所述晶圆置于保护气体保护气氛中进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性,且使得所述晶圆表面无悬挂键。
作为示例,可以于氮气保护气氛下使用氢氟酸对所述晶圆进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性。使用所述氢氟酸对所述晶圆进行清洗的温度及时间可以根据实际需要进行设定,此处不做限定。
具体的,请结合图1,步骤1)中,使用SC-2清洗液对晶圆进行清洗之后,将SC-2清洗液清洗后的所述晶圆置于保护气体保护气氛中进行清洗包括如下步骤:
1-1)将SC-2清洗液清洗后的所述晶圆置于所述第一缓冲区15,向所述第一处理腔室10内通入氮气;
1-2)待所述第一缓冲区15、所述第一处理腔室10及所述第二缓冲区内的氧浓度降低到预设值后(所述预设值可以根据实际需要进行设定,此处不做限定),打开所述第一传送门152,将所述晶圆传送至所述第一处理单元11内并关闭所述第一传送门152,在氮气保护气氛下使用氢氟酸对所述晶圆进行清洗。
在步骤2)中,请参阅图3中的S2步骤,使用去离子水对表面呈疏水性的所述晶圆进行清洗。
作为示例,请结合图1,在氮气保护气氛下,将所述第一处理单元11使用氢氟酸处理后的所述晶圆传送至所述第二处理单元12内使用去离子水对所述晶圆进行清洗。
在步骤3)中,请参阅图3中的S3步骤,将去离子水清洗后的所述晶圆进行干燥。
作为示例,请结合图1,在氮气保护气氛下,将所述第二处理单元12使用去离子水处理后的所述晶圆传送至所述第三处理单元13内,采用红外加热干燥的方式对所述晶圆进行干燥处理。
作为示例,请结合图2,步骤1)之前还包括如下步骤:
将待清洗的晶圆进行第一次氧化;具体的,将所述晶圆置于所述第四处理单元18内使用臭氧进行第一次氧化;
使用氢氟酸对第一次氧化后的所述晶圆进行清洗,具体的,将第一次氧化后的所述晶圆传送至所述第五处理单元19中使用氢氟酸进行清洗;
对所述氢氟酸清洗后的所述晶圆进行第二次氧化,具体的,将氢氟酸清洗后的所述晶圆传送至所述第六处理单元20中使用臭氧进行第二次氧化;
使用SC-1清洗液对第二次氧化后的所述晶圆进行清洗,具体的,将第二次氧化后的所述晶圆传送至所述第七处理单元21中使用SC-1清洗液进行清洗;
使用去离子水对SC-1清洗液清洗后的所述晶圆进行第一次去离子水清洗,具体的,将SC-1清洗液清洗后的所述晶圆传送至所述第八处理单元22中使用去离子水进行清洗;
使用SC-2清洗液对所述去离子水清洗后的所述晶圆进行清洗,具体的,将第一次去离子水清洗后的所述晶圆传送至所述第九处理单元23中使用SC-2清洗液进行清洗。
作为示例,使用SC-2清洗液对所述去离子水清洗后的所述晶圆进行清洗的步骤与步骤1)之间还包括使用去离子水对SC-2清洗液清洗后的所述晶圆进行第二次去离子水清洗,具体的,将所述SC-2清洗液清洗后的所述晶圆传送至所述第十处理单元24中使用去离子进行第二次去离子水清洗;此时,步骤1)中,将第二次去离子水清洗后的所述晶圆置于保护气体保护气氛中进行清洗。
需要说明的是,上述各对所述晶圆进行清洗的步骤中,可以采用向所述晶圆表面喷洒清洗液(SC-1清洗液、SC-2清洗液或去离子水)的方式对所述晶圆进行清洗,也可以将苏搜晶圆浸泡在清洗液中进行冲洗。
综上所述,本发明的晶圆清洗方法及清洗装置,具有以下有益效果:所述晶圆清洗装置包括:第一处理腔室,所述第一处理腔室上设有与其内部相连通的第一进气管路,所述第一进气管路用于向所述第一处理腔室内通入保护气体,以为所述第一处理腔室内部提供保护气体保护气氛;第一处理单元,位于所述第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下将SC-2清洗液清洗后的晶圆进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性,且使得所述晶圆表面无悬挂键;第二处理单元,位于所述第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下将表面呈疏水性的所述晶圆进行去离子水清洗;第三处理单元,位于所述第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下去离子水清洗后的所述晶圆进行干燥。本发明的晶圆清洗装置在对晶圆进行清洗后不会在晶圆表面残留水迹,在干燥过程中不会在晶圆表面形成金属,在后续测量晶圆体金属含量时不会在晶圆内部形成体金属缺陷。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效,而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种晶圆清洗装置,其特征在于,所述晶圆清洗装置包括:
第一处理腔室,所述第一处理腔室上设有与其内部相连通的第一进气管路,所述第一进气管路用于向所述第一处理腔室内通入保护气体,以为所述第一处理腔室内部提供保护气体保护气氛;
第一处理单元,位于所述第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下将SC-2清洗液清洗后的晶圆进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性,且使得所述晶圆表面无悬挂键;
第二处理单元,位于所述第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下将表面呈疏水性的所述晶圆进行去离子水清洗;
第三处理单元,位于所述第一处理腔室内,用于在保护气体保护气氛下去离子水清洗后的所述晶圆进行干燥;
第一缓冲区,位于所述第一处理腔室的一侧;所述第一缓冲区上设有第二进气管路,所述第二进气管路用于向所述第一缓冲区内通入保护气体,以为所述第一缓冲区内部提供保护气体保护气氛;所述第一缓冲区用于在将暂存需要传送至所述第一处理腔室的所述晶圆;
第二处理腔室,位于所述第一缓冲区远离所述第一处理腔室的一侧;
第四处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于对待清洗的所述晶圆进行第一次氧化;
第五处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将第一次氧化后的所述晶圆进行氢氟酸清洗;
第六处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将所述氢氟酸清洗后的所述晶圆进行第二次氧化,所述第六处理单元和第四处理单元为臭氧氧化单元;
第七处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将第二次氧化后的所述晶圆进行SC-1清洗液清洗;
第八处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将所述SC-1清洗液清洗后的所述晶圆进行第一次去离子水清洗;
第九处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将所述第一次去离子水清洗后的所述晶圆进行SC-2清洗液清洗;
第十处理单元,位于所述第二处理腔室内,用于将所述SC-2清洗液清洗后的所述晶圆进行第二次去离子水清洗;第二传送门位于所述第十处理单元与所述第一缓冲区之间,所述第二传送门打开时,用于提供所述晶圆自所述第十处理单元向所述第一缓冲区传送的传送通道,所述第二传送门关闭时,用于将所述第十处理单元与所述第一缓冲区相隔离。
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗装置,其特征在于,所述第一处理腔室上还设有第一检测管路及氧浓度检测装置:其中,所述第一检测管路与所述第一处理腔室内部相连通,所述氧浓度检测装置与所述第一检测管路相连接,用于检测所述第一处理腔室内的氧浓度。
3.根据权利要求2所述的晶圆清洗装置,其特征在于,所述晶圆清洗装置还包括:
第一传送门,位于所述第一缓冲区与所述第一处理腔室之间;所述第一传送门打开时,用于提供所述晶圆自所述第一缓冲区向所述第一处理腔室传送的传送通道,所述第一传送门关闭时,用于将所述第一缓冲区与所述第一处理腔室相隔离。
4.根据权利要求3所述的晶圆清洗装置,其特征在于,所述第一缓冲区上还设有第二检测管路,所述第二检测管路与所述第一缓冲区内部及所述氧浓度检测装置相连接,所述氧浓度检测装置还用于检测所述第一缓冲区内的氧浓度。
5.根据权利要求3所述的晶圆清洗装置,其特征在于,所述晶圆清洗装置还包括第二传送门,所述第二传送门设置于所述第一缓冲区远离所述第一处理腔室的一侧,所述第二传送门打开时,用于提供向所述第一缓冲区传送晶圆的传送通道,所述第二传送门关闭时,用于将所述第一缓冲区与外界相隔离。
6.根据权利要求3至5中任一项所述的晶圆清洗装置,其特征在于,所述晶圆清洗装置还包括:
第二缓冲区,位于所述第一处理腔室远离所述第一缓冲区的一侧;所述第二缓冲区上设有第三进气管路,所述第三进气管路用于向所述第二缓冲区内通入保护气体,以为所述第二缓冲区内部提供保护气体保护气氛;所述第二缓冲区用于将所述第三处理单元干燥后的晶圆于保护气体保护气氛下冷却至室温;
第三传送门,位于所述第一处理腔室与所述第二缓冲区之间;所述第三传送门打开时,用于提供所述晶圆自所述第一处理腔室向所述第二缓冲区传送的传送通道,所述第三传送门关闭时,用于将所述第二缓冲区与所述第一处理腔室相隔离。
7.根据权利要求6所述的晶圆清洗装置,其特征在于,所述第二缓冲区上还设有第三检测管路,所述第三检测管路与所述第二缓冲区内部及所述氧浓度检测装置相连接,所述氧浓度检测装置还用于检测所述第二缓冲区内的氧浓度。
8.一种晶圆清洗方法,其特征在于,所述晶圆清洗方法包括如下步骤:
1)在使用SC-2清洗液对晶圆进行清洗之后,将SC-2清洗液清洗后的所述晶圆置于保护气体保护气氛中进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性,且使得所述晶圆表面无悬挂键;
2)使用去离子水对表面呈疏水性的所述晶圆进行清洗;
3)将去离子水清洗后的所述晶圆进行干燥;
其中,步骤1)之前还包括如下步骤:
将待清洗的晶圆进行第一次氧化;
使用氢氟酸对第一次氧化后的所述晶圆进行清洗;
对所述氢氟酸清洗后的所述晶圆进行第二次氧化;
使用SC-1清洗液对第二次氧化后的所述晶圆进行清洗;
使用去离子水对SC-1清洗液清洗后的所述晶圆进行第一次去离子水清洗;
使用SC-2清洗液对所述去离子水清洗后的所述晶圆进行清洗。
9.根据权利要求8所述的晶圆清洗方法,其特征在于,步骤1)中,于氮气保护气氛下使用氢氟酸对所述晶圆进行清洗,以使得所述晶圆的表面呈疏水性。
10.根据权利要求8所述的晶圆清洗方法,其特征在于,步骤3)中,将去离子水清洗后的所述晶圆进行红外加热干燥。
11.根据权利要求8所述的晶圆清洗方法,其特征在于,使用SC-2清洗液对所述去离子水清洗后的所述晶圆进行清洗的步骤与步骤1)之间还包括使用去离子水对SC-2清洗液清洗后的所述晶圆进行第二次去离子水清洗,此时,步骤1)中,将第二次去离子水清洗后的所述晶圆置于保护气体保护气氛中进行清洗。
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