CN111063609A - 一种半导体芯片清洗方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种半导体芯片清洗方法，本发明具体包括以下步骤：S1、清洗用品的准备，S2、前期清洗准备和规划，S3、一次超声清洗，S4、二次超声清洗，S5、化学试剂涮洗，S6、兆声清洗处理，S7、烘干收集处理，本发明涉及半导体生产技术领域。该半导体芯片清洗方法，可实现的在进行大批量清洗时，对每槽清洗液中的配比、清洗芯片的片数以及清洗时间进行合理规划，很好的达到了通过对大批量半导体芯片的整体规划清洗，来实现既快速又清洗彻底的目的，大大提高了清洗效果，不仅适用于小批量半导体芯片的清洗，而且对于大批量半导体芯片的分批次清洗也适用，提高了清洗效率，从而大大方便了半导体芯片生产企业的芯片清洗。

Description

一种半导体芯片清洗方法
技术领域
本发明涉及半导体生产技术领域，具体为一种半导体芯片清洗方法。
背景技术
半导体芯片是指在半导体片材上进行浸蚀，布线，制成的能实现某种功能的半导体器件，半导体芯片不只是硅芯片，常见的还包括砷化镓，锗等半导体材料，由于科技的日新月异，半导体芯片已愈朝微小化加以发展，而芯片多半是具有不同的功效的电子组件，这些电子组件通常是使用焊锡加以焊接在设有电子回路的基板上，这样可使电子组件正常的运作，然而由于电子组件的微小化，芯片生产过程中产生的杂质会严重影响芯片的质量，半导体芯片制造过程中，如果遭到尘粒、金属的污染，很容易造成晶片内电路功能的损坏，形成短路或断路等，导致集成电路的失效以及影响几何特征的形成，因此在制作过程中除了要排除外界的污染源外，集成电路制造步骤如高温扩散、离子植入前等均需要进行湿法清洗或干法清洗工作，干、湿法清洗工作是在不破坏晶圆表面特性及电特性的前提下，有效地使用化学溶液或气体清除残留在晶圆上之微尘、金属离子及有机物之杂质。
目前在半导体芯片清洗时，大多是直接将半导体芯片置于超声清洗设备中通过配制的清洗液进行超声清洗，然后再进行干燥处理，然而，这样的清洗方法清洗效果不佳，且只适用于小批量半导体芯片的清洗，而对于大批量半导体芯片的分批次清洗则不适用，不能实现在进行大批量清洗时，对每槽清洗液中的配比、清洗芯片的片数以及清洗时间进行合理规划，无法达到通过对大批量半导体芯片的整体规划清洗，来实现既快速又清洗彻底的目的，清洗效率低，从而给半导体芯片生产企业的芯片清洗带来极大的不便。
发明内容
(一)解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种半导体芯片清洗方法，解决了现有的清洗方法清洗效果不佳，且只适用于小批量半导体芯片的清洗，而对于大批量半导体芯片的分批次清洗则不适用，不能实现在进行大批量清洗时，对每槽清洗液中的配比、清洗芯片的片数以及清洗时间进行合理规划，无法达到通过对大批量半导体芯片的整体规划清洗，来实现既快速又清洗彻底目的的问题。
(二)技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种半导体芯片清洗方法，具体包括以下步骤：
S1、清洗用品的准备：首先将量取的丙酮ACE、异丙醇IPA和去离子DI水，并准备清洗设备；
S2、前期清洗准备和规划：将花篮放置于超声设备的内槽里，再向步骤S1准备的超声设备和兆声波设备的内槽内均倒入2000-4000ml的丙酮和异丙醇溶液，具体的溶液体积由内槽的容积来定，使溶液水平面在花篮上平面以上，记录溶液更换日期，并规划溶液的清洗次数；
S3、一次超声清洗：将待清洗的半导体芯片转移至步骤S1放置好的花篮中，设置超声的温度在55-65℃，并计时超声清洗晶片8-12min，然后用顶盖将内槽封闭，并记录溶液累计使用片数；
S4、二次超声清洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3-6min，然后将花篮置于异丙醇中，设置溶液温度55-65℃，记时超声清洗晶片8-12min，之后用顶盖将内槽封闭，记录溶液累计使用片数；
S5、化学试剂涮洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3-6min，然后将放有晶片的花篮置于已配制好的硫酸和双氧水溶液中，计时涮洗8-12min，并记录溶液使用累计片数，保持溶液的温度为85-95℃；
S6、兆声清洗处理：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3-6min，然后将晶片从花篮中取出，放置于卡塞中，将放有晶片的卡塞置于兆声波设备内槽中，在55-65℃的温度下兆声清洗8-12min；
S7、烘干收集处理：将放有晶片的卡塞取出使用去离子DI水冲洗8-12min，然后将放有晶片的卡塞放入甩干机中甩干5-6min，然后通过烘干设备在温度为45-56℃的条件下干燥5-7min，之后将烘干处理后的半导体芯片从卡塞上取下放入样品盒内进行集中收集。
优选的，所述步骤S1中准备的清洗设备有超声清洗设备、兆声波设备、花篮、卡塞及样品盒。
优选的，所述步骤S2中按每2000ml溶液清洗250片晶片的要求规划溶液的清洗次数。
优选的，所述步骤S5中加入硫酸和双氧水混合液共1100-1200ml，且硫酸和双氧水的配比为＝3:1。
优选的，所述步骤S5中若配制好的硫酸和双氧水的混合溶液为非新配溶液，则需向溶液中按溶液的1/3加入双氧水溶液。
优选的，所述步骤S6中兆声波清洗设备是选用型号为AQS-45001的自动兆声波清洗机。
(三)有益效果
本发明提供了一种半导体芯片清洗方法。与现有技术相比具备以下有益效果：该半导体芯片清洗方法，具体包括以下步骤：S1、清洗用品的准备：首先将量取的丙酮ACE、异丙醇IPA和去离子DI水，并准备清洗设备，S2、前期清洗准备和规划：将花篮放置于超声设备的内槽里，再向步骤S1准备的超声设备和兆声波设备的内槽内均倒入2000-4000ml的丙酮和异丙醇溶液，记录溶液更换日期，并规划溶液的清洗次数，S3、一次超声清洗：将待清洗的半导体芯片转移至步骤S1放置好的花篮中，设置超声的温度在55-65℃，并计时超声清洗晶片8-12min，然后用顶盖将内槽封闭，并记录溶液累计使用片数，S4、二次超声清洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3-6min，然后将花篮置于异丙醇中，设置溶液温度55-65℃，记时超声清洗晶片8-12min，之后用顶盖将内槽封闭，记录溶液累计使用片数，S5、化学试剂涮洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3-6min，然后将放有晶片的花篮置于已配制好的硫酸和双氧水溶液中，计时涮洗8-12min，并记录溶液使用累计片数，保持溶液的温度为85-95℃，S6、兆声清洗处理：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3-6min，然后将晶片从花篮中取出，放置于卡塞中，将放有晶片的卡塞置于兆声波设备内槽中，在55-65℃的温度下兆声清洗8-12min，S7、烘干收集处理：将放有晶片的卡塞取出使用去离子DI水冲洗8-12min，然后将放有晶片的卡塞放入甩干机中甩干5-6min，然后通过烘干设备在温度为45-56℃的条件下干燥5-7min，之后将烘干处理后的半导体芯片从卡塞上取下放入样品盒内进行集中收集，可实现的在进行大批量清洗时，对每槽清洗液中的配比、清洗芯片的片数以及清洗时间进行合理规划，很好的达到了通过对大批量半导体芯片的整体规划清洗，来实现既快速又清洗彻底的目的，大大提高了清洗效果，不仅适用于小批量半导体芯片的清洗，而且对于大批量半导体芯片的分批次清洗也适用，提高了清洗效率，从而大大方便了半导体芯片生产企业的芯片清洗。
附图说明
图1为本发明结构示意图。
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做出创造性劳动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。
请参阅图1，本发明实施例提供三种技术方案：一种半导体芯片清洗方法，具体包括以下实施例：
实施例1
S1、清洗用品的准备：首先将量取的丙酮ACE、异丙醇IPA和去离子DI水，并准备清洗设备，准备的清洗设备有超声清洗设备、兆声波设备、花篮、卡塞及样品盒；
S2、前期清洗准备和规划：将花篮放置于超声设备的内槽里，再向步骤S1准备的超声设备和兆声波设备的内槽内均倒入3000ml的丙酮和异丙醇溶液，具体的溶液体积由内槽的容积来定，使溶液水平面在花篮上平面以上，记录溶液更换日期，并规划溶液的清洗次数，按每2000ml溶液清洗250片晶片的要求规划溶液的清洗次数；
S3、一次超声清洗：将待清洗的半导体芯片转移至步骤S1放置好的花篮中，设置超声的温度在60℃，并计时超声清洗晶片10min，然后用顶盖将内槽封闭，并记录溶液累计使用片数；
S4、二次超声清洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗5min，然后将花篮置于异丙醇中，设置溶液温度60℃，记时超声清洗晶片10min，之后用顶盖将内槽封闭，记录溶液累计使用片数；
S5、化学试剂涮洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗5min，然后将放有晶片的花篮置于已配制好的硫酸和双氧水溶液中，计时涮洗10min，并记录溶液使用累计片数，保持溶液的温度为90℃，加入硫酸和双氧水混合液共1150ml，且硫酸和双氧水的配比为＝3:1，若配制好的硫酸和双氧水的混合溶液为非新配溶液，则需向溶液中按溶液的1/3加入双氧水溶液；
S6、兆声清洗处理：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗5min，然后将晶片从花篮中取出，放置于卡塞中，将放有晶片的卡塞置于兆声波设备内槽中，在60℃的温度下兆声清洗10min，兆声波清洗设备是选用型号为AQS-45001的自动兆声波清洗机；
S7、烘干收集处理：将放有晶片的卡塞取出使用去离子DI水冲洗10min，然后将放有晶片的卡塞放入甩干机中甩干5.5min，然后通过烘干设备在温度为50℃的条件下干燥6min，之后将烘干处理后的半导体芯片从卡塞上取下放入样品盒内进行集中收集。
实施例2
S1、清洗用品的准备：首先将量取的丙酮ACE、异丙醇IPA和去离子DI水，并准备清洗设备，准备的清洗设备有超声清洗设备、兆声波设备、花篮、卡塞及样品盒；
S2、前期清洗准备和规划：将花篮放置于超声设备的内槽里，再向步骤S1准备的超声设备和兆声波设备的内槽内均倒入2000ml的丙酮和异丙醇溶液，具体的溶液体积由内槽的容积来定，使溶液水平面在花篮上平面以上，记录溶液更换日期，并规划溶液的清洗次数，按每2000ml溶液清洗250片晶片的要求规划溶液的清洗次数；
S3、一次超声清洗：将待清洗的半导体芯片转移至步骤S1放置好的花篮中，设置超声的温度在55℃，并计时超声清洗晶片8min，然后用顶盖将内槽封闭，并记录溶液累计使用片数；
S4、二次超声清洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3min，然后将花篮置于异丙醇中，设置溶液温度55℃，记时超声清洗晶片8min，之后用顶盖将内槽封闭，记录溶液累计使用片数；
S5、化学试剂涮洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3min，然后将放有晶片的花篮置于已配制好的硫酸和双氧水溶液中，计时涮洗8min，并记录溶液使用累计片数，保持溶液的温度为85℃，加入硫酸和双氧水混合液共1100ml，且硫酸和双氧水的配比为＝3:1，若配制好的硫酸和双氧水的混合溶液为非新配溶液，则需向溶液中按溶液的1/3加入双氧水溶液；
S6、兆声清洗处理：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3min，然后将晶片从花篮中取出，放置于卡塞中，将放有晶片的卡塞置于兆声波设备内槽中，在55℃的温度下兆声清洗8min，兆声波清洗设备是选用型号为AQS-45001的自动兆声波清洗机；
S7、烘干收集处理：将放有晶片的卡塞取出使用去离子DI水冲洗8min，然后将放有晶片的卡塞放入甩干机中甩干5min，然后通过烘干设备在温度为45℃的条件下干燥5min，之后将烘干处理后的半导体芯片从卡塞上取下放入样品盒内进行集中收集。
实施例3
S1、清洗用品的准备：首先将量取的丙酮ACE、异丙醇IPA和去离子DI水，并准备清洗设备，准备的清洗设备有超声清洗设备、兆声波设备、花篮、卡塞及样品盒；
S2、前期清洗准备和规划：将花篮放置于超声设备的内槽里，再向步骤S1准备的超声设备和兆声波设备的内槽内均倒入4000ml的丙酮和异丙醇溶液，具体的溶液体积由内槽的容积来定，使溶液水平面在花篮上平面以上，记录溶液更换日期，并规划溶液的清洗次数，按每2000ml溶液清洗250片晶片的要求规划溶液的清洗次数；
S3、一次超声清洗：将待清洗的半导体芯片转移至步骤S1放置好的花篮中，设置超声的温度在65℃，并计时超声清洗晶片12min，然后用顶盖将内槽封闭，并记录溶液累计使用片数；
S4、二次超声清洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗6min，然后将花篮置于异丙醇中，设置溶液温度65℃，记时超声清洗晶片12min，之后用顶盖将内槽封闭，记录溶液累计使用片数；
S5、化学试剂涮洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗6min，然后将放有晶片的花篮置于已配制好的硫酸和双氧水溶液中，计时涮洗12min，并记录溶液使用累计片数，保持溶液的温度为95℃，加入硫酸和双氧水混合液共1200ml，且硫酸和双氧水的配比为＝3:1，若配制好的硫酸和双氧水的混合溶液为非新配溶液，则需向溶液中按溶液的1/3加入双氧水溶液；
S6、兆声清洗处理：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗6min，然后将晶片从花篮中取出，放置于卡塞中，将放有晶片的卡塞置于兆声波设备内槽中，在65℃的温度下兆声清洗12min，兆声波清洗设备是选用型号为AQS-45001的自动兆声波清洗机；
S7、烘干收集处理：将放有晶片的卡塞取出使用去离子DI水冲洗12min，然后将放有晶片的卡塞放入甩干机中甩干6min，然后通过烘干设备在温度为56℃的条件下干燥7min，之后将烘干处理后的半导体芯片从卡塞上取下放入样品盒内进行集中收集。
对比实验
某半导体芯片生产企业采用本发明实施例1-3的清洗方法分别对同批量的半导体芯片进行清洗，同时采用现有清洗技术对同批量的半导体芯片进行清洗，来作为对照组，在清洗过程中，记录各组清洗总工时，数据结果如表1所示。
表1对比实验数据表
Figure BDA0002323172750000081
由表1可知，采用本发明实施例1的清洗方法清洗时间最短，效率最高，同时采用本发明实施例2和3的清洗方法清洗时间均比对照组短，因此，本发明可实现的在进行大批量清洗时，对每槽清洗液中的配比、清洗芯片的片数以及清洗时间进行合理规划，很好的达到了通过对大批量半导体芯片的整体规划清洗，来实现既快速又清洗彻底的目的，大大提高了清洗效果，不仅适用于小批量半导体芯片的清洗，而且对于大批量半导体芯片的分批次清洗也适用，提高了清洗效率，从而大大方便了半导体芯片生产企业的芯片清洗。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (6)

1.一种半导体芯片清洗方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、清洗用品的准备：首先将量取的丙酮ACE、异丙醇IPA和去离子DI水，并准备清洗设备；
S2、前期清洗准备和规划：将花篮放置于超声设备的内槽里，再向步骤S1准备的超声设备和兆声波设备的内槽内均倒入2000-4000ml的丙酮和异丙醇溶液，使溶液水平面在花篮上平面以上，记录溶液更换日期，并规划溶液的清洗次数；
S3、一次超声清洗：将待清洗的半导体芯片转移至步骤S1放置好的花篮中，设置超声的温度在55-65℃，并计时超声清洗晶片8-12min，然后用顶盖将内槽封闭，并记录溶液累计使用片数；
S4、二次超声清洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3-6min，然后将花篮置于异丙醇中，设置溶液温度55-65℃，记时超声清洗晶片8-12min，之后用顶盖将内槽封闭，记录溶液累计使用片数；
S5、化学试剂涮洗：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3-6min，然后将放有晶片的花篮置于已配制好的硫酸和双氧水溶液中，计时涮洗8-12min，并记录溶液使用累计片数，保持溶液的温度为85-95℃；
S6、兆声清洗处理：将放有晶片的花篮取出使用去离子DI水冲洗3-6min，然后将晶片从花篮中取出，放置于卡塞中，将放有晶片的卡塞置于兆声波设备内槽中，在55-65℃的温度下兆声清洗8-12min；
S7、烘干收集处理：将放有晶片的卡塞取出使用去离子DI水冲洗8-12min，然后将放有晶片的卡塞放入甩干机中甩干5-6min，然后通过烘干设备在温度为45-56℃的条件下干燥5-7min，之后将烘干处理后的半导体芯片从卡塞上取下放入样品盒内进行集中收集。
2.根据权利要求1所述的一种半导体芯片清洗方法，其特征在于：所述步骤S1中准备的清洗设备有超声清洗设备、兆声波设备、花篮、卡塞及样品盒。
3.根据权利要求1所述的一种半导体芯片清洗方法，其特征在于：所述步骤S2中按每2000ml溶液清洗250片晶片的要求规划溶液的清洗次数。
4.根据权利要求1所述的一种半导体芯片清洗方法，其特征在于：所述步骤S5中加入硫酸和双氧水混合液共1100-1200ml，且硫酸和双氧水的配比为＝3:1。
5.根据权利要求1所述的一种半导体芯片清洗方法，其特征在于：所述步骤S5中若配制好的硫酸和双氧水的混合溶液为非新配溶液，则需向溶液中按溶液的1/3加入双氧水溶液。
6.根据权利要求1所述的一种半导体芯片清洗方法，其特征在于：所述步骤S6中兆声波清洗设备是选用型号为AQS-45001的自动兆声波清洗机。
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