CN113078078A - 晶圆清洗方法及晶圆清洗装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种晶圆清洗方法及晶圆清洗装置。所述晶圆清洗方法包括如下步骤:提供待清洗的晶圆,所述晶圆表面具有污染物;向所述晶圆表面喷射表面活性剂,同时采用抛光垫对所述晶圆表面进行擦洗,所述表面活性剂能够与所述晶圆表面的所述污染物作用,以降低所述污染物与所述晶圆之间的粘附力,从而除去所述晶圆表面上的所述污染物。本发明可以去除大部分甚至全部前段制程工艺在所述晶圆表面上残留的污染物,且由于污染物与晶圆之间的粘附力减小,使得污染物回粘至所述晶圆表面的概率降低,从而改善了晶圆清洗效果,减少了污染物在所述晶圆表面的残留,确保半导体制程工序顺利、稳定的进行。

Description

晶圆清洗方法及晶圆清洗装置
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及晶圆清洗装置。
背景技术
化学机械研磨(Chemical Mechanical Polishing,CMP)是半导体制造过程中的一种重要工艺步骤。在化学机械研磨工序结束之后,通常需要对研磨后的晶圆进行清洗,以除去晶圆表面的研磨残留物。在当前的研磨后清洗工艺中,通常会采用清洗刷对晶圆表面进行刷洗。在清洗刷清洗完成、所述清洗刷与晶圆分离的时候(即所述清洗刷打开的瞬间),由于清洗刷本身结构的限制,清洗刷上的颗粒物等缺陷源很容易回粘到晶圆表面,从而在晶圆表面形成扇形或者棒状的特殊图案缺陷。并且随着清洗刷使用寿命的增加,清洗刷上缺陷源的承载量越来越大,从而导致缺陷源更容易在清洗刷打开的瞬间掉落至所述晶圆表面。缺陷源的掉落或者回粘,导致了污染物在晶圆表面的残留,降低了晶圆清洗效果,影响了后续半导体制程工艺的顺利进行。
因此,如何改善晶圆清洗效果,减少污染物在所述晶圆表面的残留,确保半导体制程工序顺利、稳定的进行,是当前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种晶圆清洗方法及晶圆清洗装置,用于改善现有技术中晶圆清洗效果较差的问题,减少污染物在所述晶圆表面的残留,确保半导体制程工序顺利、稳定的进行。
为了解决上述问题,本发明提供了一种晶圆清洗方法,包括如下步骤:
提供待清洗的晶圆,所述晶圆表面具有污染物;
向所述晶圆表面喷射表面活性剂,同时采用抛光垫对所述晶圆表面进行擦洗,所述表面活性剂能够与所述晶圆表面的所述污染物作用,以降低所述污染物与所述晶圆之间的粘附力,从而除去所述晶圆表面上的所述污染物。
可选的,所述表面活性剂与所述晶圆表面的所述污染物之间的作用为化学作用或者物理作用。
可选的,采用抛光垫对所述晶圆表面进行擦洗的具体步骤包括:
分别驱动所述晶圆和所述抛光垫旋转,且所述晶圆与所述抛光垫的旋转方向相同。
可选的,采用抛光垫对所述晶圆表面进行擦洗的具体步骤包括:
驱动所述晶圆自转,并驱动所述抛光垫在所述晶圆表面沿一预设路径往复运动。
可选的,所述晶圆包括衬底和位于所述衬底上的氧化层,所述污染物为所述氧化层经过化学机械研磨工艺之后残留的污染物;采用表面活性剂并结合机械外力对所述晶圆进行擦洗的具体步骤包括:
采用表面活性剂并结合机械外力对所述氧化层进行擦洗。
可选的,在所述化学机械研磨工艺中所使用的研磨液为二氧化铈,所述表面活性剂为硫酸化物或者磺酸化物。
可选的,所述表面活性剂的质量浓度小于1%。
可选的,采用表面活性剂并结合机械外力对所述晶圆进行擦洗之后,还包括如下步骤:
采用超声清洗工艺对所述晶圆进行清洗。
可选的,采用超声清洗工艺对所述晶圆进行清洗之后,还包括如下步骤:
采用酸性清洗剂对所述晶圆进行冲洗。
可选的,采用酸性清洗剂对所述晶圆进行冲洗的具体步骤包括:
在驱动所述晶圆自转的同时,向所述晶圆表面喷射酸性清洗剂,以除去所述晶圆表面的自然氧化层。
可选的,采用酸性清洗剂对所述晶圆进行冲洗之后,还包括如下步骤:
采用碱性清洗剂对所述晶圆进行冲洗。
可选的,采用碱性清洗剂对所述晶圆进行冲洗的过程中不使用清洗刷。
为了解决上述问题,本发明还提供了一种晶圆清洗装置,包括:
喷射模块,所述喷射模块用于向表面具有污染物的晶圆喷射表面活性剂,所述表面活性剂能够与所述晶圆表面的所述污染物作用,以降低所述污染物与所述晶圆之间的粘附力;
擦洗模块,包括抛光垫,所述抛光垫用于采用机械外力对所述晶圆进行擦洗,从而除去所述晶圆表面上的所述污染物。
可选的,所述表面活性剂与所述晶圆表面的所述污染物之间的作用为化学作用或者物理作用。
可选的,还包括:
驱动轮,用于承载所述晶圆并驱动所述晶圆自转。
可选的,所述擦洗模块还包括:
驱动单元,用于驱动所述抛光垫沿其轴线方向自转;或者,所述驱动单元用于驱动所述抛光垫沿一预设路径往复运动。
可选的,还包括:
超声清洗模块,用于对所述晶圆进行超声清洗。
可选的,还包括:
酸性清洗模块,用于采用酸性清洗剂对所述晶圆进行冲洗。
可选的,还包括:
碱性清洗模块,用于采用碱性清洗剂对所述晶圆进行冲洗。
本发明提供的晶圆清洗方法及晶圆清洗装置,通过使用表面活性剂降低晶圆表面的污染物与晶圆之间的粘附力,使得所述污染物更容易从所述晶圆表面脱落,然后利用抛光垫对晶圆表面施加的机械外力将污染物从晶圆表面擦除,从而可以去除大部分甚至全部前段制程工艺在所述晶圆表面上残留的污染物,且由于污染物与晶圆之间的粘附力减小,使得污染物回粘至所述晶圆表面的概率降低,从而改善了晶圆清洗效果,减少了污染物在所述晶圆表面的残留,确保半导体制程工序顺利、稳定的进行。此外,利用抛光垫对晶圆表面施加机械外力将污染物从晶圆表面去除,也避免了现有技术中通过清洗刷对晶圆表面进行刷洗,在清洗完成,所述清洗刷与晶圆分离的时候由于清洗刷本身结构的限制,使颗粒物回粘到晶圆表面,导致表面产生缺陷的技术问题。
附图说明
附图1是本发明具体实施方式中晶圆清洗方法的流程图;
附图2A-2F是本发明具体实施方式在清洗晶圆的过程中主要的工艺截面示意图;
附图3是本发明具体实施方式中晶圆清洗装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的晶圆清洗方法及晶圆清洗装置的具体实施方式做详细说明。
本具体实施方式提供了一种晶圆清洗方法,附图1是本发明具体实施方式中晶圆清洗方法的流程图,附图2A-2E是本发明具体实施方式在清洗晶圆的过程中主要的工艺截面示意图。如图1、图2A-图2F所示,本具体实施方式提供的晶圆清洗方法,包括如下步骤:
步骤S11,提供待清洗的晶圆,所述晶圆20表面具有污染物21,如图2A所示。
具体来说,所述晶圆20在进行清洗之前,经过了一个或者多个工艺处理步骤,从而导致在所述晶圆20表面具有工艺处理步骤中残留的所述污染物。举例来说,所述晶圆20包括衬底201和位于所述衬底201表面的氧化层202,通过对所述氧化层202进行化学机械研磨,能够减薄所述氧化层202,并实现对所述氧化层202表面的平坦化。在化学机械研磨工艺结束之后,所述氧化层202表面残留有污染物21,所述污染物21包括残留的研磨液、化学机械研磨过程中产生的碎屑等。
步骤S12,向所述晶圆20表面喷射表面活性剂,同时采用抛光垫23对所述晶圆20表面进行擦洗,所述表面活性剂能够与所述晶圆20表面的所述污染物21作用,以降低所述污染物21与所述晶圆20之间的粘附力,从而除去所述晶圆20表面上的所述污染物21。
具体来说,通过采用表面活性剂作为清洗剂,利用所述表面活性剂与所述污染物21之间的作用,达到降低所述污染物21与所述晶圆20之间的粘附力的效果,从而使得所述污染物21更容易从所述晶圆20表面脱落。结合所述抛光垫23向所述晶圆20表面施加的机械外力,实现对所述晶圆20待清洗的表面的擦洗,能够将所述污染物21与所述晶圆20分离,从而达到去除所述晶圆20表面上的所述污染物21的效果。而且,由于所述污染物21与所述晶圆20之间的粘附力降低,机械外力去除的污染物难以回粘至所述晶圆20表面,避免了所述晶圆20的二次污染,提高了所述晶圆20的清洗效果,确保了后续的半导体制程持续、稳定的进行。
图2B是采用表面活性剂结合抛光垫擦洗对晶圆表面进行清洗时的侧视图。具体来说,如图2B所示,通过第一喷射管22向所述晶圆20的表面喷射所述表面活性剂221,使得所述表面活性剂221覆盖所述晶圆20待清洗的表面。同时,采用抛光垫23对所述晶圆20待清洗的表面进行擦洗,通过摩擦力的作用除去所述晶圆20表面的所述污染物21。
本具体实施方式采用所述抛光垫23来对所述晶圆20表面的所述污染物施加机械外力,所述抛光垫23与所述晶圆20接触的表面始终为所述抛光垫23上的同一平面(即所述抛光垫23的抛光面),因此,在所述抛光垫23与所述晶圆20分离的瞬间,所述污染物21不会自所述抛光垫23回粘至所述晶圆20表面,从根本上避免了所述晶圆20被二次污染。所述抛光垫23的所述抛光面上具有多个凸起,多个所述凸起沿平行于所述抛光面的方向平行排布。通过所述凸起与所述晶圆20表面的摩擦(即机械外力),来除去所述晶圆20表面上的所述污染物21。
可选的,所述表面活性剂与所述晶圆20表面的所述污染物21之间的作用为化学作用或者物理作用。所述表面活性剂与所述污染物21之间作用的具体形式,取决于所述表面活性剂的类型以及所述污染物21的类型。
可选的,采用抛光垫23对所述晶圆20表面进行擦洗的具体步骤包括:
分别驱动所述晶圆20和所述抛光垫23旋转,且所述晶圆20与所述抛光垫23的旋转方向相同。
举例来说,如图2B所示,在采用所述抛光垫23对所述晶圆进行擦洗的过程中,通过驱动轮24驱动所述晶圆20沿第一轴线自转,所述第一轴线为平行于Z轴方向且穿过所述晶圆20的中心的轴线。所述抛光垫23沿第二轴线自转,所述第二轴线为平行于Z轴方向且穿过所述抛光垫23的中心的轴线,即所述第一轴线与所述第二轴线平行。所述晶圆20沿所述第一轴线顺时针方向自转,且所述抛光垫23沿所述第二轴线顺时针自转;或者,所述晶圆20沿所述第一轴线逆时针方向自转,所述抛光垫23沿所述第二轴线逆时针方向自转。所述晶圆20与所述抛光垫23的转速不同。
在其他具体实施方式中,采用抛光垫23对所述晶圆20表面进行擦洗的具体步骤包括:
驱动所述晶圆20自转,并驱动所述抛光垫23在所述晶圆20表面沿一预设路径往复运动。
举例来说,如图2B所示,在采用所述抛光垫23对所述晶圆进行擦洗的过程中,通过驱动轮24驱动所述晶圆20沿第一轴线自转,所述第一轴线为平行于Z轴方向且穿过所述晶圆20的中心的轴线。所述抛光垫23在所述晶圆20表面上沿一预设路径往复平移运动,即所述抛光垫23在所述晶圆20表面上沿一预设路径往复摆动。
可选的,所述晶圆20包括衬底201和位于所述衬底201上的氧化层202,所述污染物21为所述氧化层202经过化学机械研磨工艺之后残留的污染物;采用表面活性剂并结合机械外力对所述晶圆20进行擦洗的具体步骤包括:
采用表面活性剂并结合机械外力对所述氧化层202进行擦洗。
可选的,在所述化学机械研磨工艺中所使用的研磨液为二氧化铈,所述表面活性剂为硫酸化物或者磺酸化物。
化学机械研磨是一个通过化学反应过程和机械研磨过程共同作用的工艺。研磨过程中研磨头施加一定的压力在晶圆背面,使得晶圆正面紧贴研磨垫。研磨垫自身进行旋转,同时,且研磨头带动晶圆与所述研磨垫同方向旋转,使得晶圆正面与研磨垫表面产生机械摩擦。在研磨过程中,通过一系列复杂的机械和化学作用去除晶圆表面的一定厚度的膜层,从而达到晶圆平坦化的目的。
图2C是采用表面活性剂对化学机械研磨之后的氧化层进行处理时的示意图。举例来说,在化学机械研磨工艺中采用二氧化铈作为研磨液对所述氧化层202进行研磨之后,所述氧化层202的表面为负电性,残留的铈离子(Ce4+)为正电性,采用带负电性的硫酸化物或者磺酸化物作为所述表面活性剂221,负电性的所述表面活性剂221能够与正电性的铈离子发生化学反应,从而降低铈离子在所述晶圆20表面的粘附力,后续通过抛光垫23施加机械外力即可将残留的二氧化铈研磨液从所述晶圆20表面去除。
采用表面活性剂并结合机械外力对所述晶圆20进行擦洗的时间可以根据工艺需求的不同进行调整,例如擦洗的时间可以控制在30s~300s范围内。
可选的,所述表面活性剂的质量浓度小于1%。采用所述表面活性剂结合机械外力擦洗的步骤可以在常温下实施,例如在15℃~35℃的温度范围内。
可选的,采用表面活性剂并结合机械外力对所述晶圆进行擦洗之后,还包括如下步骤:
采用超声清洗工艺对所述晶圆20进行清洗。
图2D是采用超声清洗工艺对晶圆进行清洗时的侧视图。本具体实施方式中所述的超声清洗可以为兆频超声清洗。通过兆频超声清洗利用超声波25产生的起泡在所述晶圆20流动来带走所述晶圆20表面残留的所述污染物21。超声清洗的清洗时间可以在30s~300s范围内。超声清洗的溶液可以采用质量浓度小于1%的TMAH(四甲基氢氧化铵),清洗时的温度范围在25℃~35℃之间。或者,超声清洗的溶液采用SC1(氨水、双氧水和水的混合物)溶液,清洗时的温度范围在20℃~80℃之间。
可选的,采用超声清洗工艺对所述晶圆20进行清洗之后,还包括如下步骤:
采用酸性清洗剂对所述晶圆20进行冲洗。
可选的,采用酸性清洗剂对所述晶圆20进行冲洗的具体步骤包括:
在驱动所述晶圆20自转的同时,向所述晶圆20表面喷射酸性清洗剂,以除去所述晶圆表面的自然氧化层。
图2E是采用酸性清洗剂对所述晶圆20进行冲洗时的侧视图。如图2E所示,通过第二喷射管26向所述晶圆20表面喷射酸性清洗剂261,同时,驱动轮24驱动所述晶圆20在XY平面内自转(即沿平行于Z轴且穿过所述晶圆20中心的轴线自转)。酸性清洗液对于所述晶圆20表面形成的自然氧化层(例如通过自然氧化作用生成的二氧化硅层)具有蚀刻作用,能够蚀刻掉所述晶圆20表面一层很薄的自然氧化层薄膜,从而剥离所述污染物21中比较顽固的颗粒。所述自然氧化层不同于所述晶圆20中的所述氧化层202,所述自然氧化层是所述晶圆20表面的污染物颗粒通过自然氧化作用形成于所述氧化层202表面的。所述酸性清洗剂可以为质量浓度在0.1%~1%范围内的氢氟酸。根据所使用的氢氟酸的浓度不同,酸性清洗的时间应控制在5s~60s范围内,且于常温(15℃~35℃)下使用。在对所述晶圆20进行酸性清洗的过程中,无需使用清洗刷,仅仅通过酸性清洗剂的冲洗作用去除所述自然氧化层。
可选的,采用酸性清洗剂对所述晶圆20进行冲洗之后,还包括如下步骤:
采用碱性清洗剂对所述晶圆20进行冲洗。
可选的,采用碱性清洗剂对所述晶圆20进行冲洗的过程中不使用清洗刷。
图2F是采用碱性清洗剂对所述晶圆20进行冲洗时的侧视图。如图2F所示,通过第三喷射管27向所述晶圆20表面喷射碱性清洗剂271,同时,驱动轮24驱动所述晶圆20在XY平面内自转(即沿平行于Z轴且穿过所述晶圆20中心的轴线自转)。碱性清洗剂主要用于中和掉所述晶圆20表面残留的酸性清洗剂,以避免残留的所述酸性清洗剂对所述晶圆20的进一步侵蚀,恢复所述晶圆20表面的碱性性质。碱性清洗的时间可以控制在30s~300s范围内。碱性清洗剂可以为质量浓度小于0.1%的TMAH(四甲基氢氧化铵),清洗时的温度为常温。或者,所述碱性清洗剂可以为SC1(氨水、双氧水和水的混合物)溶液,清洗时的温度范围在20℃~80℃之间。
本具体实施方式在采用碱性清洗剂清洗所述晶圆20的过程中,不使用清洗刷,即仅利用所述碱性清洗剂与所述晶圆20表面残留的酸性清洗剂的作用以及所述晶圆20自转产生的离心力去除所述晶圆表面残留的酸性清洗剂。
不仅如此,本具体实施方式还提供了一种晶圆清洗装置。附图3是本发明具体实施方式中晶圆清洗装置的结构框图。本具体实施方式提供的晶圆清洗装置可以采用如图1、图2A-图2F所示的晶圆清洗方法对晶圆进行清洗。如图1、图2A-图2F和图3所示,本具体实施方式提供的晶圆清洗装置,包括:
喷射模块31,所述喷射模块31用于向表面具有污染物21的晶圆20喷射表面活性剂,所述表面活性剂能够与所述晶圆20表面的所述污染物21作用,以降低所述污染物与所述晶圆20之间的粘附力;
擦洗模块32,包括抛光垫23,所述抛光垫23用于采用机械外力对所述晶圆20进行擦洗,从而除去所述晶圆20表面上的所述污染物。
可选的,所述表面活性剂与所述晶圆20表面的所述污染物21之间的作用为化学作用或者物理作用。
可选的,所述晶圆清洗装置还包括:
驱动轮24,用于承载所述晶圆20并驱动所述晶圆20自转。
可选的,所述擦洗模块32还包括:
驱动单元321,用于驱动所述抛光垫23沿其轴线方向自转;或者,所述驱动单元321用于驱动所述抛光垫23沿一预设路径往复运动。
可选的,所述晶圆清洗装置还包括:
超声清洗模块33,用于对所述晶圆20进行超声清洗。
可选的,所述晶圆清洗装置还包括:
酸性清洗模块34,用于采用酸性清洗剂对所述晶圆20进行冲洗。
可选的,所述晶圆清洗装置还包括:
碱性清洗模块35,用于采用碱性清洗剂对所述晶圆20进行冲洗。
所述晶圆清洗装置中还可以设置控制模块30,所述控制模块30连接所述喷射模块31、所述擦洗模块32、所述超声清洗模块33、所述酸性清洗模块34和所述碱性清洗模块35,用于分别调整所述控制模块30连接所述喷射模块31、所述擦洗模块32、所述超声清洗模块33、所述酸性清洗模块34和所述碱性清洗模块35的工作状态(包括开启状态和关闭状态),以确保晶圆清洗制程顺利进行。
本具体实施方式提供的晶圆清洗方法及晶圆清洗装置,通过使用表面活性剂降低晶圆表面的污染物与晶圆之间的粘附力,使得所述污染物更容易从所述晶圆表面脱落,然后利用抛光垫对晶圆表面施加的机械外力将污染物从晶圆表面擦除,从而可以去除大部分甚至全部前段制程工艺在所述晶圆表面上残留的污染物,且由于污染物与晶圆之间的粘附力减小,使得污染物回粘至所述晶圆表面的概率降低,从而改善了晶圆清洗效果,减少了污染物在所述晶圆表面的残留,确保半导体制程工序顺利、稳定的进行。此外,利用抛光垫对晶圆表面施加机械外力将污染物从晶圆表面去除,也避免了现有技术中通过清洗刷对晶圆表面进行刷洗,在清洗完成,所述清洗刷与晶圆分离的时候由于清洗刷本身结构的限制,使颗粒物回粘到晶圆表面,导致表面产生缺陷的技术问题。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (19)

1.一种晶圆清洗方法,其特征在于,包括如下步骤:
提供待清洗的晶圆,所述晶圆表面具有污染物;
向所述晶圆表面喷射表面活性剂,同时采用抛光垫对所述晶圆表面进行擦洗,所述表面活性剂能够与所述晶圆表面的所述污染物作用,以降低所述污染物与所述晶圆之间的粘附力,从而除去所述晶圆表面上的所述污染物。
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法,其特征在于,所述表面活性剂与所述晶圆表面的所述污染物之间的作用为化学作用或者物理作用。
3.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法,其特征在于,采用抛光垫对所述晶圆表面进行擦洗的具体步骤包括:
分别驱动所述晶圆和所述抛光垫旋转,且所述晶圆与所述抛光垫的旋转方向相同。
4.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法,其特征在于,采用抛光垫对所述晶圆表面进行擦洗的具体步骤包括:
驱动所述晶圆自转,并驱动所述抛光垫在所述晶圆表面沿一预设路径往复运动。
5.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法,其特征在于,所述晶圆包括衬底和位于所述衬底上的氧化层,所述污染物为所述氧化层经过化学机械研磨工艺之后残留的污染物;采用表面活性剂并结合机械外力对所述晶圆进行擦洗的具体步骤包括:
采用表面活性剂并结合机械外力对所述氧化层进行擦洗。
6.根据权利要求5所述的晶圆清洗方法,其特征在于,在所述化学机械研磨工艺中所使用的研磨液为二氧化铈,所述表面活性剂为硫酸化物或者磺酸化物。
7.根据权利要求6所述的晶圆清洗方法,其特征在于,所述表面活性剂的质量浓度小于1%。
8.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法,其特征在于,采用表面活性剂并结合机械外力对所述晶圆进行擦洗之后,还包括如下步骤:
采用超声清洗工艺对所述晶圆进行清洗。
9.根据权利要求8所述的晶圆清洗方法,其特征在于,采用超声清洗工艺对所述晶圆进行清洗之后,还包括如下步骤:
采用酸性清洗剂对所述晶圆进行冲洗。
10.根据权利要求9所述的晶圆清洗方法,其特征在于,采用酸性清洗剂对所述晶圆进行冲洗的具体步骤包括:
在驱动所述晶圆自转的同时,向所述晶圆表面喷射酸性清洗剂,以除去所述晶圆表面的自然氧化层。
11.根据权利要求9所述的晶圆清洗方法,其特征在于,采用酸性清洗剂对所述晶圆进行冲洗之后,还包括如下步骤:
采用碱性清洗剂对所述晶圆进行冲洗。
12.根据权利要求11所述的晶圆清洗方法,其特征在于,采用碱性清洗剂对所述晶圆进行冲洗的过程中不使用清洗刷。
13.一种晶圆清洗装置,其特征在于,包括:
喷射模块,所述喷射模块用于向表面具有污染物的晶圆喷射表面活性剂,所述表面活性剂能够与所述晶圆表面的所述污染物作用,以降低所述污染物与所述晶圆之间的粘附力;
擦洗模块,包括抛光垫,所述抛光垫用于采用机械外力对所述晶圆进行擦洗,从而除去所述晶圆表面上的所述污染物。
14.根据权利要求13所述的晶圆清洗装置,其特征在于,所述表面活性剂与所述晶圆表面的所述污染物之间的作用为化学作用或者物理作用。
15.根据权利要求13所述的晶圆清洗装置,其特征在于,还包括:
驱动轮,用于承载所述晶圆并驱动所述晶圆自转。
16.根据权利要求13所述的晶圆清洗装置,其特征在于,所述擦洗模块还包括:驱动单元,用于驱动所述抛光垫沿其轴线方向自转;或者,所述驱动单元用于驱动所述抛光垫沿一预设路径往复运动。
17.根据权利要求13所述的晶圆清洗装置,其特征在于,还包括:
超声清洗模块,用于对所述晶圆进行超声清洗。
18.根据权利要求13所述的晶圆清洗装置,其特征在于,还包括:
酸性清洗模块,用于采用酸性清洗剂对所述晶圆进行冲洗。
19.根据权利要求13所述的晶圆清洗装置,其特征在于,还包括:
碱性清洗模块,用于采用碱性清洗剂对所述晶圆进行冲洗。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113680721A (zh) * 2021-08-20 2021-11-23 江苏澳洋顺昌集成电路股份有限公司 去除蓝宝石单抛衬底背面色差的清洗方法
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
WO2022193542A1 (zh) * 2021-03-19 2022-09-22 长鑫存储技术有限公司 晶圆清洗方法及晶圆清洗装置
CN115256234A (zh) * 2022-09-28 2022-11-01 华海清科股份有限公司 一种具有修整器清洗装置的晶圆减薄设备

Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846335A (en) * 1994-06-28 1998-12-08 Ebara Corporation Method for cleaning workpiece
TW461843B (en) * 2000-11-10 2001-11-01 Taiwan Semiconductor Mfg Chemical mechanical polish process for copper damascene structure
CN1906738A (zh) * 2004-06-28 2007-01-31 住友电气工业株式会社 GaAs基板的洗涤方法、GaAs基板的制造方法、外延基板的制造方法以及GaAs晶片
CN101197268A (zh) * 2006-12-05 2008-06-11 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械研磨后残留物的去除方法
CN101409209A (zh) * 2007-10-09 2009-04-15 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种晶圆的Cu CMP制程后表面异常残留的清洗方法
CN102820210A (zh) * 2011-06-08 2012-12-12 安集微电子(上海)有限公司 一种对化学机械抛光后硅片的清洗方法
CN104051303A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 朗姆研究公司 具有化学控制的工作液的便携声波颗粒去除工具
CN105097425A (zh) * 2014-04-18 2015-11-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种化学机械研磨的方法
CN106233432A (zh) * 2014-04-23 2016-12-14 应用材料公司 用于化学机械平面化后的基板清洁的系统、方法及设备
CN110900455A (zh) * 2018-09-17 2020-03-24 长鑫存储技术有限公司 晶圆清洗液、化学机械研磨后清洗方法及晶圆
CN110993724A (zh) * 2019-10-17 2020-04-10 晋能清洁能源科技股份公司 一种异质结太阳能电池的制绒清洗方法
CN111052314A (zh) * 2017-09-19 2020-04-21 株式会社斯库林集团 基板处理装置及基板处理方法
CN111584340A (zh) * 2019-02-19 2020-08-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆的清洗方法

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6706139B1 (en) * 2000-04-19 2004-03-16 Micron Technology, Inc. Method and apparatus for cleaning a web-based chemical mechanical planarization system
US20130061876A1 (en) * 2011-09-14 2013-03-14 Taiwan Semiconductor Manufacturing Company, Ltd. Semiconductor Device Surface Clean
KR102214510B1 (ko) * 2016-01-18 2021-02-09 삼성전자 주식회사 기판 씨닝 장치, 이를 이용한 기판의 씨닝 방법, 및 반도체 패키지의 제조 방법
CN107799436B (zh) * 2016-08-29 2023-07-07 株式会社荏原制作所 基板处理装置及基板处理方法
JP2019216207A (ja) * 2018-06-14 2019-12-19 株式会社荏原製作所 基板処理方法
JP7224128B2 (ja) * 2018-08-09 2023-02-17 株式会社荏原製作所 基板用洗浄具、基板洗浄装置、基板処理装置、基板処理方法および基板用洗浄具の製造方法
US20200361052A1 (en) * 2019-05-16 2020-11-19 Micron Technology, Inc. Planarization endpoint determination
CN110524407A (zh) * 2019-08-16 2019-12-03 西安奕斯伟硅片技术有限公司 一种晶圆的处理方法和处理装置
CN113078078A (zh) * 2021-03-19 2021-07-06 长鑫存储技术有限公司 晶圆清洗方法及晶圆清洗装置

Patent Citations (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5846335A (en) * 1994-06-28 1998-12-08 Ebara Corporation Method for cleaning workpiece
TW461843B (en) * 2000-11-10 2001-11-01 Taiwan Semiconductor Mfg Chemical mechanical polish process for copper damascene structure
CN1906738A (zh) * 2004-06-28 2007-01-31 住友电气工业株式会社 GaAs基板的洗涤方法、GaAs基板的制造方法、外延基板的制造方法以及GaAs晶片
CN101197268A (zh) * 2006-12-05 2008-06-11 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 化学机械研磨后残留物的去除方法
CN101409209A (zh) * 2007-10-09 2009-04-15 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种晶圆的Cu CMP制程后表面异常残留的清洗方法
CN102820210A (zh) * 2011-06-08 2012-12-12 安集微电子(上海)有限公司 一种对化学机械抛光后硅片的清洗方法
CN104051303A (zh) * 2013-03-15 2014-09-17 朗姆研究公司 具有化学控制的工作液的便携声波颗粒去除工具
CN105097425A (zh) * 2014-04-18 2015-11-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 一种化学机械研磨的方法
CN106233432A (zh) * 2014-04-23 2016-12-14 应用材料公司 用于化学机械平面化后的基板清洁的系统、方法及设备
CN111052314A (zh) * 2017-09-19 2020-04-21 株式会社斯库林集团 基板处理装置及基板处理方法
CN110900455A (zh) * 2018-09-17 2020-03-24 长鑫存储技术有限公司 晶圆清洗液、化学机械研磨后清洗方法及晶圆
CN111584340A (zh) * 2019-02-19 2020-08-25 中芯国际集成电路制造(上海)有限公司 晶圆的清洗方法
CN110993724A (zh) * 2019-10-17 2020-04-10 晋能清洁能源科技股份公司 一种异质结太阳能电池的制绒清洗方法

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022193542A1 (zh) * 2021-03-19 2022-09-22 长鑫存储技术有限公司 晶圆清洗方法及晶圆清洗装置
CN113680721A (zh) * 2021-08-20 2021-11-23 江苏澳洋顺昌集成电路股份有限公司 去除蓝宝石单抛衬底背面色差的清洗方法
CN113680721B (zh) * 2021-08-20 2022-07-12 淮安澳洋顺昌光电技术有限公司 去除蓝宝石单抛衬底背面色差的清洗方法
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
CN115256234A (zh) * 2022-09-28 2022-11-01 华海清科股份有限公司 一种具有修整器清洗装置的晶圆减薄设备

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