CN110544648A - 金属互连清洗装置及清洗方法 - Google Patents
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Abstract
一种金属互连清洗装置及清洗方法,清洗装置包括:清洁液摆臂,端部设有清洁液喷头,清洁液喷头连接至清洁液管路;辅助气体摆臂,端部设有辅助气体喷头,辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路;超纯水摆臂,端部设有超纯水喷头,超纯水喷头连接至第一超纯水管路;二相流摆臂,端部设有二相流雾化喷头,二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路和第二超纯水管路,以便喷射气液二相流;各摆臂均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动清洁液喷头、辅助气体喷头、超纯水喷头和二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动。本发明利用气液二相流快速去除晶圆表面残留的杂质和颗粒,且能降低工艺成本和时间成本。
Description
技术领域
本发明涉及半导体工艺领域,特别涉及一种金属互连清洗装置及清洗方法。
背景技术
半导体制程中,进入后道,需要金属层的互连互通。金属层间的连结方式通常为“沟槽优先(trench first)”或“通孔优先(via first)”,无论哪种方式,都需要对刻蚀和热处理后的残渣进行清洗以及对图形边角损坏进行修复。目前常用的清洗方式为使用ST250或EKC系列清洗液进行清洗,清洗介质通常为ST250/EKC+DIW+N2(DIW为超纯水)。现有清洗方法需要循环使用清洗液,容易残留颗粒,晶圆工厂往往需要在随后的制程中增加一道后清洗(scrubber)工艺。后清洗机台可以采用特制的毛刷或者雾化的清洗液(通常是超纯水和N2),对晶圆表面颗粒有良好的去除效果。现有的后道金属互连清洗机台与后清洗机台属于独立的两种机台,晶圆盒在不同机台之间传送需要耗费较多时间。
图1显示现有的Cu互连清洗机台工艺腔室的结构示意图。如图1所示,晶圆1由晶圆夹持装置2夹紧,晶圆夹持装置2采用机械或电磁控制式夹子,通过夹子开合夹紧或释放晶圆1。工艺时电机3带动晶圆夹持装置旋转,使晶圆随之旋转。ST250、DIW和N2三种清洗介质的管路固定在三个机械摆臂中,即ST250摆臂4、DIW摆臂5和N2摆臂6,随机械摆臂的升降和旋转对晶圆表面进行清洗。
图2显示现有后清洗机台工艺腔室的结构示意图。如图2所示,后清洗机台的清洗系统包括雾化喷头摆臂7、正面毛刷摆臂8、晶边毛刷摆臂9、干燥N2摆臂10、超纯水管路11、N2管路12及背面清洗管路(图中未画出)等。雾化喷头摆臂7、正面毛刷摆臂8、晶边毛刷摆臂9、干燥N2摆臂10分别带动其上的雾化喷头、正面毛刷、晶边毛刷、干燥N2喷头摆动,其中雾化喷头使超纯水和N2两种介质雾化,用于晶圆正面清洗,正面毛刷和晶边毛刷采用特制毛刷分别对晶圆正面和晶圆边缘进行清洗,干燥N2用于晶圆的最后干燥。雾化喷头摆臂7和正面毛刷摆臂8在工艺时一般沿晶圆径向摆动,晶边毛刷摆臂9固定在靠近晶圆边缘的位置,通过晶圆自身旋转对晶边进行刷洗。
一种典型的清洗工艺包括以下步骤:步骤1:正面毛刷摆动到相应晶圆位置,打开雾化喷头,正面毛刷随摆臂运动进行颗粒清洗;步骤2:正面毛刷离开清洗区域,继续通过雾化喷头对晶圆清洗数秒;步骤3:打开干燥N2喷头,干燥N2摆臂工作,晶圆高速旋转完成干燥。
Cu互连清洗工艺结束后,晶圆表面可能残留有一定的有机杂质或颗粒,另外ST250清洗液本身在混合时会出现微米级别的球形颗粒,这些颗粒会对产品的良率产生影响,单独采用DIW清洗难以去除这些杂质和颗粒,因此需要在Cu互连清洗工艺后额外增加后清洗机台处理,但是这种方式不利于快速清洗,额外消耗物力和时间。
发明内容
本发明的目的是提出一种金属互连清洗装置和方法,以快速去除晶圆表面残留杂质和颗粒,降低工艺时间和成本。
本发明一方面提供一种金属互连清洗装置,包括:
清洁液摆臂,所述清洁液摆臂的端部设有清洁液喷头,所述清洁液喷头连接至清洁液管路;
辅助气体摆臂,所述辅助气体摆臂的端部设有辅助气体喷头,所述辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路;
超纯水摆臂,所述超纯水摆臂的端部设有超纯水喷头,所述超纯水喷头连接至第一超纯水管路;
二相流摆臂,所述二相流摆臂的端部设有二相流雾化喷头,所述二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路和第二超纯水管路,以便喷射气液二相流;
所述清洁液摆臂、所述辅助气体摆臂、所述超纯水摆臂和所述二相流摆臂均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动所述清洁液喷头、所述辅助气体喷头、所述超纯水喷头和所述二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动。
优选地,所述清洁液管路、所述第一辅助气体管路、所述第二辅助气体管路、所述第一超纯水管路、所述第二超纯水管路上均设有流量计和/或压力调节阀。
根据本发明的另一方面,一种金属互连清洗装置,包括:
清洁液摆臂,所述清洁液摆臂的端部设有清洁液喷头,所述清洁液喷头连接至清洁液管路;
辅助气体摆臂,所述辅助气体摆臂的端部设有辅助气体喷头,所述辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路;
超纯水摆臂,所述超纯水摆臂的端部分别设有超纯水喷头和二相流雾化喷头,所述超纯水喷头用于连接至第一超纯水管路,所述二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路和第二超纯水管路,以便喷射气液二相流;
所述清洁液摆臂、所述辅助气体摆臂和所述超纯水摆臂均用于设置在清洗腔室内,且能够分别对应的带动所述清洁液喷头、所述辅助气体喷头、所述超纯水喷头和所述二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动。
优选地,所述清洁液管路、所述第一辅助气体管路、所述第二辅助气体管路、所述第一超纯水管路、所述第二超纯水管路上均设有流量计和/或压力调节阀。
根据本发明的又一方面,一种金属互连清洗装置,包括:清洁液摆臂,所述清洁液摆臂的端部设有清洁液喷头,所述清洁液喷头连接至清洁液管路;
超纯水摆臂,所述超纯水摆臂的端部设有超纯水喷头,所述超纯水喷头连接至第一超纯水管路;
辅助气体摆臂,所述辅助气体摆臂的端部设有辅助气体喷头和二相流雾化喷头,所述辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路,所述二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路和第二超纯水管路,以便喷射气液二相流;
所述清洁液摆臂、所述辅助气体摆臂和所述超纯水摆臂均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动所述清洁液喷头、所述辅助气体喷头、所述超纯水喷头和所述二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动。
优选地,所述清洁液管路、所述第一辅助气体管路、所述第二辅助气体管路、所述第一超纯水管路、所述第二超纯水管路上均设有流量计和/或压力调节阀。
本发明另一方面提供一种金属互连清洗方法,利用所述的金属互连清洗装置,所述清洗方法包括:
步骤1:通过清洁液摆臂带动清洁液喷头在待清洗晶圆上方摆动,同时向所述待清洗晶圆表面喷淋清洁液;
步骤2:通过超纯水摆臂带动超纯水喷头在所述待清洗晶圆上方摆动,同时向所述待清洗晶圆表面喷射超纯水;
步骤3:使所述二相流雾化喷头在所述待清洗晶圆上方摆动,同时向所述待清洗晶圆表面喷射气液二相流;
步骤4:通过辅助气体摆臂带动辅助气体喷头在所述待清洗晶圆上方摆动,同时向所述待清洗晶圆表面喷射辅助气体,以干燥该晶圆。
优选地,所述金属互连清洗方法还包括在所述步骤1之后且在所述步骤2之前执行的下述步骤:
步骤11:控制所述清洁液喷头停止向晶圆表面喷淋清洁液,且使所述晶圆继续旋转。
优选地,所述清洗腔室内的晶圆夹持装置能够带动所述晶圆旋转;在所述步骤1至所述步骤3中,所述待清洗晶圆的转速范围均为400rpm-1000rpm,在所述步骤4中,所述晶圆的转速范围为1200rpm-1800rpm。
优选地,第二辅助气体管路为氮气管路,所述第二辅助气体管路向所述二相流雾化喷头的供气流量为6L/min-12L/min,所述第二超纯水管路向所述二相流雾化喷头的供水流量为80L/min-120mL/min。
本发明的有益效果在于:
1、设置二相流雾化喷头,利用高速流动的辅助气体产生的压强差将液体加速并雾化成液体颗粒,雾化颗粒对晶圆表面的液膜产生冲击力,在液膜中形成快速传播的冲击波,从而快速去除晶圆表面残留的杂质和颗粒;
2、取消后清洗机台的使用,晶圆盒不必在不同机台之间传送,降低了工艺成本和时间成本。
本发明的装置和方法具有其它的特性和优点,这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施方式中将是显而易见的,或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施方式中进行详细陈述,这些附图和具体实施方式共同用于解释本发明的特定原理。
附图说明
通过结合附图对本发明示例性实施例进行更详细的描述,本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显,其中,在本发明示例性实施例中,相同的附图标记通常代表相同部件。
图1显示现有Cu互连清洗机台工艺腔室的结构示意图;
图2显示现有后清洗机台工艺腔室的结构示意图;
图3显示根据本发明一个示例性实施例的金属互连清洗装置的结构示意图;
图4显示根据本发明另一个示例性实施例的金属互连清洗装置的结构示意图。
附图标记说明:
1晶圆,2晶圆夹持装置,3电机,4ST250摆臂,5DIW摆臂,6N2摆臂,7雾化喷头摆臂,8正面毛刷摆臂,9晶边毛刷摆臂,10干燥N2摆臂,11超纯水管路,12N2管路;
101待清洗晶圆,102晶圆夹持装置,103电机,104清洁液摆臂,105辅助气体摆臂,106超纯水摆臂,107二相流摆臂,108第二辅助气体管路,109第二超纯水管路,110二相流雾化喷头;
201待清洗晶圆,202晶圆夹持装置,203电机,204清洁液摆臂,205辅助气体摆臂,206超纯水摆臂,207第一超纯水管路,208第二辅助气体管路,209第二超纯水管路,210二相流雾化喷头。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本发明。虽然附图中显示了本发明的优选实施例,然而应该理解,可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了使本发明更加透彻和完整,并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。
本发明实施例提供一种金属互连清洗装置,包括:
清洁液摆臂,清洁液摆臂的端部设有清洁液喷头,清洁液喷头连接至清洁液管路;
辅助气体摆臂,辅助气体摆臂的端部设有辅助气体喷头,辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路;
超纯水摆臂,超纯水摆臂的端部设有超纯水喷头,超纯水喷头连接至第一超纯水管路;
二相流摆臂,二相流摆臂的端部设有二相流雾化喷头,二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路和第二超纯水管路,以便喷射气液二相流;
清洁液摆臂、辅助气体摆臂、超纯水摆臂和二相流摆臂均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动清洁液喷头、辅助气体喷头、超纯水喷头和二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动。
二相流雾化喷头与辅助气体管路和超纯水管路相连接,辅助气体管路通常为氮气管路。根据伯努利原理,利用高速流动的辅助气体产生的压强差将液体加速并雾化成液体颗粒,雾化颗粒对晶圆表面的液膜产生冲击力,在液膜中形成快速传播的冲击波,从而可去除晶圆表面残留的杂质和颗粒,其颗粒去除能力与后清洗机台中的毛刷相近。通过在现有金属互连清洗机台中集成二相流雾化喷头,可以快速去除残留杂质和颗粒,取消后清洗机台的使用,晶圆盒不必在不同机台之间传送,降低了工艺成本和时间成本。
二相流雾化喷头可以在市场上购买,或者可以根据工艺需要自行设计,这属于本领域的现有技术。
在本实施例中,设置单独的二相流摆臂,二相流雾化喷头设于二相流摆臂的端部,通过二相流摆臂的摆动带动二相流雾化喷头在晶圆上方摆动,实施清洗。或者,二相流雾化喷头可以设于超纯水摆臂或辅助气体摆臂上,由超纯水摆臂或辅助气体摆臂的摆动带动二相流雾化喷头在晶圆上方摆动。
相应地,在一个示例中,金属互连清洗装置包括:
清洁液摆臂,清洁液摆臂的端部设有清洁液喷头,清洁液喷头连接至清洁液管路;
辅助气体摆臂,辅助气体摆臂的端部设有辅助气体喷头,辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路;
超纯水摆臂,超纯水摆臂的端部分别设有超纯水喷头和二相流雾化喷头,超纯水喷头连接至第一超纯水管路,二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路和第二超纯水管路,以便喷射气液二相流;
清洁液摆臂、辅助气体摆臂和超纯水摆臂均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动清洁液喷头、辅助气体喷头、超纯水喷头和二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动。
在一个示例中,金属互连清洗装置包括:
清洁液摆臂,清洁液摆臂的端部设有清洁液喷头,清洁液喷头连接至清洁液管路;
超纯水摆臂,超纯水摆臂的端部设有超纯水喷头,超纯水喷头连接至第一超纯水管路;
辅助气体摆臂,辅助气体摆臂的端部分别设有辅助气体喷头和二相流雾化喷头,辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路,二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路和第二超纯水管路,以便喷射气液二相流;
清洁液摆臂、辅助气体摆臂和超纯水摆臂均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动清洁液喷头、辅助气体喷头、超纯水喷头和二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动。
在一个示例中,清洁液管路、第一辅助气体管路、第二辅助气体管路、第一超纯水管路、第二超纯水管路上均设有流量计和/或压力调节阀,可以分别单独调节各管路的流量和压力。
在一个示例中,二相流雾化喷头与晶圆表面的距离可以为5~15mm,以达到最佳清洗效果。
本发明实施例还提供一种金属互连清洗方法,该清洗方法包括:
步骤1:通过清洁液摆臂带动清洁液喷头在待清洗晶圆上方摆动,同时向待清洗晶圆表面喷淋清洁液;
步骤2:通过超纯水摆臂带动超纯水喷头在待清洗晶圆上方摆动,同时向待清洗晶圆表面喷射超纯水;
步骤3:使二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动,同时向待清洗晶圆表面喷射气液二相流;
步骤4:通过辅助气体摆臂带动辅助气体喷头在待清洗晶圆上方摆动,同时向待清洗晶圆表面喷射辅助气体,以干燥晶圆。
在该清洗方法中,依次通过清洁液(例如ST250)、超纯水、气液二相流清洗待清洗晶圆,最后通过辅助气体干燥晶圆,能够实现现有的金属互连清洗和后清洗两个工艺步骤的清洗效果,且取消后清洗机台的使用,晶圆盒不必在不同机台之间传送,降低了工艺成本和时间成本。
在一个示例中,还包括在所述步骤1之后且在所述步骤2之前执行的以下步骤:
步骤11:控制清洁液喷头停止向待清洗晶圆表面喷淋清洁液,且使晶圆旋转。
通过步骤11可甩干晶圆表面的清洁液。
在一个示例中,清洗腔室内的晶圆夹持装置能够带动晶圆旋转;在步骤1至步骤3中,晶圆的转速范围均为400rpm-1000rpm,在步骤4中,晶圆的转速范围为1200rpm-1800rpm。通过各摆臂的摆动配合晶圆的旋转,能够达到最佳清洗效果。
在一个示例中,步骤1的持续时间为30秒~150秒;步骤2的持续时间为20秒~40秒;步骤3的持续时间为15秒~30秒,步骤4的持续时间为20秒~40秒,以达到最佳清洗效果。
在一个示例中,第二辅助气体管路为氮气管路,第二辅助气体管路向二相流雾化喷头的供气流量为6L/min-12L/min,第二超纯水管路向所述二相流雾化喷头的供水流量为80L/min-120mL/min。
辅助气体的流量由例如气体流量计和针阀控制,调整针阀的开度大小来获得不同的气体流量,由气体流量计显示;液体流量例如由CLFC流量计控制,可以在流量计量程范围内,根据设定值自行调整到相应的流量值。辅助气体和超纯水流量过低,生成的雾化液滴动能不足,清洗效率低,辅助气体和超纯水的流量过高又会对晶圆表面造成损伤。考虑雾化液滴的粒径分布和均匀性,选择二相流雾化喷头的供气流量6L/min-12L/min,述二相流雾化喷头的供水流量80L/min-120mL/min是合适的。
在一个示例中,清洁液的流量可以为500mL/min-1500mL/min。
实施例1
图3显示根据本发明一个示例性实施例的金属互连清洗装置的结构示意图,如图3所示,金属互连清洗装置包括:
清洁液摆臂104,清洁液摆臂104的端部设有清洁液喷头(未示出),清洁液喷头连接至清洁液管路;
辅助气体摆臂105,辅助气体摆臂105的端部设有辅助气体喷头(未示出),辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路;
超纯水摆臂106,超纯水摆臂106的端部设有超纯水喷头(未示出),超纯水喷头连接至第一超纯水管路;
二相流摆臂107,二相流摆臂107的端部设有二相流雾化喷头,二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路108和第二超纯水管路109,以便喷射气液二相流;
清洁液摆臂104、辅助气体摆臂105、超纯水摆臂106和二相流摆臂108均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动清洁液喷头、辅助气体喷头、超纯水喷头和二相流雾化喷头110在安装于晶圆夹持装置102上的待清洗晶圆101上方摆动。
其中,第一辅助气体管路是干燥氮气管路,第二辅助气体管路是氮气管路。清洁液管路、第一辅助气体管路、第二辅助气体管路、第一超纯水管路、第二超纯水管路上均设有流量计和压力调节阀,以分别调节各介质的流量和压力。
其中,二相流雾化喷头110与晶圆101表面的距离为5~15mm,以达到最佳清洗效果。
实施例2
图4显示根据本发明另一个示例性实施例的金属互连清洗装置的结构示意图,如图4所示,金属互连清洗装置包括:
清洁液摆臂204,清洁液摆臂204的端部设有清洁液喷头(未示出),清洁液喷头(未示出)连接至清洁液管路;
辅助气体摆臂205,辅助气体摆臂205的端部设有辅助气体喷头(未示出),辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路;
超纯水摆臂206,超纯水摆臂206的端部分别设有超纯水喷头(未示出)和二相流雾化喷头210,超纯水喷头连接至第一超纯水管路207,二相流雾化喷头210分别连接第二辅助气体管路208和第二超纯水管路209,以便喷射气液二相流;
清洁液摆臂204、辅助气体摆臂205和超纯水摆臂206均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动清洁液喷头、辅助气体喷头、超纯水喷头和二相流雾化喷头210在安装于晶圆夹持装置202上的待清洗晶圆201上方摆动。
其中,第一辅助气体管路是干燥氮气管路,第二辅助气体管路是氮气管路。清洁液管路、第一辅助气体管路、第二辅助气体管路、第一超纯水管路、第二超纯水管路上均设有流量计和压力调节阀,以分别调节各介质的流量和压力。
实施例3
表1金属互连清洗方法的工艺步骤
表1显示本发明示例性实施例的金属互连清洗方法的工艺步骤,利用实施例1的金属互连清洗装置。如表1所示,该清洗方法包括:
步骤10:通过清洁液摆臂带动清洁液喷头在待清洗晶圆上方摆动,同时向待清洗晶圆表面喷淋清洁液ST250,其中喷射时间为90s,晶圆转速为500rpm;
步骤20:控制清洁液喷头停止向待清洗晶圆表面喷淋清洁液,通过清洗腔室内的晶圆夹持装置带动待清洗晶圆旋转,该步骤的持续时间为5s,晶圆转速为1200rpm;
步骤30:通过超纯水摆臂带动超纯水喷头在待清洗晶圆上方摆动,同时向待清洗晶圆表面喷射超纯水,其中喷射时间为40s,晶圆转速为600rpm;
步骤40:通过二相流摆臂带动二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动,同时向待清洗晶圆表面喷射气液二相流,其中喷射时间为25s,晶圆转速为600rpm;
步骤50:通过辅助气体摆臂带动辅助气体喷头在待清洗晶圆上方摆动,同时向待清洗晶圆表面喷射辅助气体N2,以干燥晶圆,其中喷射时间为30s,晶圆转速为1500rpm。
在各步骤中,各摆臂的轨迹均为过晶圆中心、沿晶圆中心两侧对称的弧形轨迹,各摆臂的摆动速度由电机控制可以调整。
以上已经描述了本发明的各实施例,上述说明是示例性的,并非穷尽性的,并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下,对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。
Claims (10)
1.一种金属互连清洗装置,其特征在于,包括:
清洁液摆臂,所述清洁液摆臂的端部设有清洁液喷头,所述清洁液喷头连接至清洁液管路;
辅助气体摆臂,所述辅助气体摆臂的端部设有辅助气体喷头,所述辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路;
超纯水摆臂,所述超纯水摆臂的端部设有超纯水喷头,所述超纯水喷头连接至第一超纯水管路;
二相流摆臂,所述二相流摆臂的端部设有二相流雾化喷头,所述二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路和第二超纯水管路,以便喷射气液二相流;
所述清洁液摆臂、所述辅助气体摆臂、所述超纯水摆臂和所述二相流摆臂均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动所述清洁液喷头、所述辅助气体喷头、所述超纯水喷头和所述二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动。
2.根据权利要求1所述的金属互连清洗装置,其特征在于,所述清洁液管路、所述第一辅助气体管路、所述第二辅助气体管路、所述第一超纯水管路、所述第二超纯水管路上均设有流量计和/或压力调节阀。
3.一种金属互连清洗装置,其特征在于,包括:
清洁液摆臂,所述清洁液摆臂的端部设有清洁液喷头,所述清洁液喷头连接至清洁液管路;
辅助气体摆臂,所述辅助气体摆臂的端部设有辅助气体喷头,所述辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路;
超纯水摆臂,所述超纯水摆臂的端部分别设有超纯水喷头和二相流雾化喷头,所述超纯水喷头连接至第一超纯水管路,所述二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路和第二超纯水管路,以便喷射气液二相流;
所述清洁液摆臂、所述辅助气体摆臂和所述超纯水摆臂均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动所述清洁液喷头、所述辅助气体喷头、所述超纯水喷头和所述二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动。
4.根据权利要求3所述的金属互连清洗装置,其特征在于,所述清洁液管路、所述第一辅助气体管路、所述第二辅助气体管路、所述第一超纯水管路、所述第二超纯水管路上均设有流量计和/或压力调节阀。
5.一种金属互连清洗装置,其特征在于,包括:
清洁液摆臂,所述清洁液摆臂的端部设有清洁液喷头,所述清洁液喷头连接至清洁液管路;
超纯水摆臂,所述超纯水摆臂的端部设有超纯水喷头,所述超纯水喷头连接至第一超纯水管路;
辅助气体摆臂,所述辅助气体摆臂的端部分别设有辅助气体喷头和二相流雾化喷头,所述辅助气体喷头连接至第一辅助气体管路,所述二相流雾化喷头分别连接第二辅助气体管路和第二超纯水管路,以便喷射气液二相流;
所述清洁液摆臂、所述辅助气体摆臂和所述超纯水摆臂均用于设置在清洗腔室内,且能够对应的带动所述清洁液喷头、所述辅助气体喷头、所述超纯水喷头和所述二相流雾化喷头在待清洗晶圆上方摆动。
6.根据权利要求5所述的金属互连清洗装置其特征在于,所述清洁液管路、所述第一辅助气体管路、所述第二辅助气体管路、所述第一超纯水管路、所述第二超纯水管路上均设有流量计和/或压力调节阀。
7.一种金属互连清洗方法,其特征在于,所述清洗方法包括:
步骤1:通过清洁液摆臂带动清洁液喷头在待清洗晶圆上方摆动,同时向所述待清洗晶圆表面喷淋清洁液;
步骤2:通过超纯水摆臂带动超纯水喷头在所述待清洗晶圆上方摆动,同时向所述待清洗晶圆表面喷射超纯水;
步骤3:使二相流雾化喷头在所述待清洗晶圆上方摆动,同时向所述待清洗晶圆表面喷射气液二相流;
步骤4:通过辅助气体摆臂带动辅助气体喷头在所述待清洗晶圆上方摆动,同时向所述待清洗晶圆表面喷射辅助气体,以干燥该晶圆。
8.根据权利要求7所述的金属互连清洗方法,其特征在于,还包括:在所述步骤1之后且在所述步骤2之前执行的下述步骤:
步骤11:控制所述清洁液喷头停止向所述待清洗晶圆表面喷淋清洁液,且使所述晶圆继续旋转。
9.根据权利要求7所述的金属互连清洗方法,其特征在于,在所述步骤1至所述步骤3中,所述待清洗晶圆的转速范围均为400rpm-1000rpm,在所述步骤4中,所述待清洗晶圆的转速范围为1200rpm-1800rpm。
10.根据权利要求7所述的金属互连清洗方法,其特征在于,第二辅助气体管路为氮气管路,所述第二辅助气体管路向所述二相流雾化喷头的供气流量为6L/min-12L/min,所述第二超纯水管路向所述二相流雾化喷头的供水流量为80L/min-120mL/min。
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Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111540697A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-14 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 清洗装置及其故障停机的处理方法、半导体加工设备 |
CN112735984A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 上海至纯洁净系统科技股份有限公司 | 一种晶圆表面清洗组件 |
CN113394134A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-09-14 | 桂林芯隆科技有限公司 | 一种用于芯片划片的自动喷液装置及其方法 |
CN114405908A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-29 | 至微半导体(上海)有限公司 | 一种适用于晶圆化学品蚀刻后的清洗方法 |
CN114833117A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-02 | 嘉兴立鸿科技有限公司 | 一种晶圆片清洗机 |
CN117423644A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-01-19 | 北京青禾晶元半导体科技有限责任公司 | 晶圆清洗装置及清洗方法 |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004146594A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-20 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置および基板処理方法 |
CN101442024A (zh) * | 2007-11-22 | 2009-05-27 | 株式会社瑞萨科技 | 半导体装置的制造方法 |
CN103426722A (zh) * | 2012-05-23 | 2013-12-04 | 联华电子股份有限公司 | 基板的处理方法 |
CN105632895A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-01 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 一种减少化学清洗工艺中球形颗粒缺陷的方法 |
CN108212921A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-29 | 枣庄维信诺电子科技有限公司 | 清洗装置 |
US20180350636A1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Tokyo Electron Limited | Substrate solution-treatment apparatus, treatment solution supplying method and storage medium |
-
2018
- 2018-12-11 CN CN201811511083.5A patent/CN110544648A/zh active Pending
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004146594A (ja) * | 2002-10-24 | 2004-05-20 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 基板処理装置および基板処理方法 |
CN101442024A (zh) * | 2007-11-22 | 2009-05-27 | 株式会社瑞萨科技 | 半导体装置的制造方法 |
CN103426722A (zh) * | 2012-05-23 | 2013-12-04 | 联华电子股份有限公司 | 基板的处理方法 |
CN105632895A (zh) * | 2016-01-04 | 2016-06-01 | 北京七星华创电子股份有限公司 | 一种减少化学清洗工艺中球形颗粒缺陷的方法 |
US20180350636A1 (en) * | 2017-05-31 | 2018-12-06 | Tokyo Electron Limited | Substrate solution-treatment apparatus, treatment solution supplying method and storage medium |
CN108212921A (zh) * | 2018-01-29 | 2018-06-29 | 枣庄维信诺电子科技有限公司 | 清洗装置 |
Cited By (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111540697A (zh) * | 2020-05-09 | 2020-08-14 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 清洗装置及其故障停机的处理方法、半导体加工设备 |
CN111540697B (zh) * | 2020-05-09 | 2023-12-22 | 北京北方华创微电子装备有限公司 | 清洗装置及其故障停机的处理方法、半导体加工设备 |
CN112735984A (zh) * | 2020-12-30 | 2021-04-30 | 上海至纯洁净系统科技股份有限公司 | 一种晶圆表面清洗组件 |
CN112735984B (zh) * | 2020-12-30 | 2023-01-06 | 上海至纯洁净系统科技股份有限公司 | 一种晶圆表面清洗组件 |
CN113394134A (zh) * | 2021-05-11 | 2021-09-14 | 桂林芯隆科技有限公司 | 一种用于芯片划片的自动喷液装置及其方法 |
CN114405908A (zh) * | 2021-12-31 | 2022-04-29 | 至微半导体(上海)有限公司 | 一种适用于晶圆化学品蚀刻后的清洗方法 |
CN114833117A (zh) * | 2022-04-25 | 2022-08-02 | 嘉兴立鸿科技有限公司 | 一种晶圆片清洗机 |
CN117423644A (zh) * | 2023-12-18 | 2024-01-19 | 北京青禾晶元半导体科技有限责任公司 | 晶圆清洗装置及清洗方法 |
CN117423644B (zh) * | 2023-12-18 | 2024-03-05 | 北京青禾晶元半导体科技有限责任公司 | 晶圆清洗方法 |
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