CN113130299B - 一种晶圆的清洗方法 - Google Patents

一种晶圆的清洗方法 Download PDF

Info

Publication number
CN113130299B
CN113130299B CN202110405013.7A CN202110405013A CN113130299B CN 113130299 B CN113130299 B CN 113130299B CN 202110405013 A CN202110405013 A CN 202110405013A CN 113130299 B CN113130299 B CN 113130299B
Authority
CN
China
Prior art keywords
wafer
spraying
cleaning
port
main
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202110405013.7A
Other languages
English (en)
Other versions
CN113130299A (zh
Inventor
郭炳熙
米艳娇
周铁军
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Guangdong Vital Micro Electronics Technology Co Ltd
Original Assignee
Guangdong Vital Micro Electronics Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Guangdong Vital Micro Electronics Technology Co Ltd filed Critical Guangdong Vital Micro Electronics Technology Co Ltd
Priority to CN202110405013.7A priority Critical patent/CN113130299B/zh
Publication of CN113130299A publication Critical patent/CN113130299A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN113130299B publication Critical patent/CN113130299B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
    • H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
    • H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
    • H01L21/67028—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like
    • H01L21/6704—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing
    • H01L21/67051—Apparatus for fluid treatment for cleaning followed by drying, rinsing, stripping, blasting or the like for wet cleaning or washing using mainly spraying means, e.g. nozzles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
    • H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
    • H01L21/02041—Cleaning
    • H01L21/02057—Cleaning during device manufacture
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Cleaning Or Drying Semiconductors (AREA)

Abstract

本发明公开了一种晶圆的清洗方法，包括如下步骤：提供一边缘具有表面阻碍物的晶圆，并使晶圆沿轴心旋转，在晶圆上方设置主喷淋口，以对晶圆中间区域喷淋清洗药液进行清洗；在晶圆上方提供副喷淋口，对晶圆表面喷淋清洗药液进行清洗，副喷淋口到晶圆轴心线的距离不低于表面阻碍物到晶圆轴心线的距离，且副喷淋口的喷淋区域至少覆盖表面阻碍物旋转形成的圆环区域。本发明的清洗方法能够有效消除因激光打印等阻碍物引起的药印缺陷等问题，且清洗效率高、清洗效果好且稳定。

Description

一种晶圆的清洗方法
技术领域
本发明属于半导体制造领域，具体涉及一种晶圆的清洗方法，尤其涉及一种能去除晶圆表面因激光打字产生的药印的清洗方法。
背景技术
现代工艺对用于外延的晶圆表面洁净度、平坦度、弯曲度的要求都非常高，因此，通常需要对晶圆进行清洗，以去除晶圆表面附着的颗粒杂质和表面的金属离子。晶圆清洗分为手动清洗和自动清洗，由于自动清洗存在清洗效率高、合格率稳定、出错率远低于手工清洗等优势，因而晶圆的清洗方法逐渐从手工清洗转变为自动清洗。
自动清洗方面主要有槽式清洗和单片清洗。槽式清洗是将晶圆放在晶舟内，每个槽分别放置不同的清洗药液，清洗时把晶舟按工艺顺序在槽内清洗，主要用于硅片的清洗；优点是可以批量生产，一个晶舟可以容纳25片；缺点是药液重复使用容易造成晶圆污染和药品的有效性降低,药液切换间隔比单片清洗要长。单片清洗与手工清洗的共同点是对晶圆一片片进行清洗，区别在于自动化程度高，药液切换可以做到无间隔冲洗；主要清洗方式是电机带动主轴旋转，晶圆放在上面与主轴旋转产生离心力，药液在晶圆中心正上方来回喷淋晶圆，由于离心力作用使药液均匀扩散到晶圆表面达到清洗效果。现有的自动化清洗优点是药液可以不断更新，没有冲洗间隔，自动化程序高，清洗效果稳定，效率较手工高；缺点是当扩散的药液经过的时间与其他地方不同或当晶圆表面存在较明显的平面凹凸（例如限定和带动晶圆的档柱等）时，会产生药印缺陷的痕迹。同时，晶圆经过表面抛光后其表面整体通常都是光滑的，但是有些为了某些需要会要求在晶圆主面上进行激光打字，当进行常规的单片清洗时，腐蚀性药液流过激光打字后会留下痕迹。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是克服以上背景技术中提到的不足和缺陷，提供一种清洗效率高、清洗效果好，能够有效消除因激光打印等阻碍物引起的药印缺陷等问题的晶圆的清洗方法。
为实现以上目标，本发明采用如下的技术方案：
一种晶圆的清洗方法，包括如下步骤：
提供一边缘具有表面阻碍物的晶圆，并使晶圆沿轴心旋转，在晶圆上方设置主喷淋口，以对晶圆中间区域喷淋清洗药液进行清洗；
在晶圆上方提供副喷淋口，对所述晶圆表面喷淋清洗药液进行清洗，所述副喷淋口到晶圆轴心线的距离不低于所述表面阻碍物到晶圆轴心线的距离，且所述副喷淋口的喷淋区域至少覆盖所述表面阻碍物旋转形成的圆环区域。
上述的晶圆的清洗方法，优选地，所述副喷淋口的喷淋方向与所述晶圆的轴心线成一夹角，所述夹角的范围为0～20°，即副喷淋口的喷淋方向与晶圆表面呈90～110°夹角。
上述的晶圆的清洗方法，优选地，所述副喷淋口喷淋清洗药液的喷淋速度为1～3m/s。
上述的晶圆的清洗方法，优选地，所述副喷淋口到晶圆表面的垂直距离为2～3cm。
上述的晶圆的清洗方法，优选地，所述表面阻碍物为激光打字区域。
上述的晶圆的清洗方法，优选地，所述主喷淋口的喷淋方向垂直于晶面。
上述的晶圆的清洗方法，优选地，所述主喷淋口喷淋清洗药液的喷淋速度为0.5～1m/s。
上述的晶圆的清洗方法，优选地，所述主喷淋口能沿晶圆的径向进行往复移动；所述往复移动以晶圆中心为中点，所述往复移动的最大距离为15～25mm。
上述的晶圆的清洗方法，优选地，所述主喷淋口设于一可伸缩管上；所述主喷淋口包括一个或多个；每个主喷淋口用于喷淋不同的清洗药剂；所述副喷淋口与主喷淋口同时喷淋相同的清洗药剂。
上述的晶圆的清洗方法，优选地，所述晶圆的旋转速度根据晶圆尺寸确定。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明的方法能够克服现有技术中因激光打字等阻碍物或晶圆表面不平时药物旋转而造成通过常规单片清洗过程中产生或带来的药印缺陷等问题，能够代替手工清洗，可有效改善清洗后晶片上出现的药印缺陷问题，得到没有药印缺陷的合格镜片，提高晶片的合格率；且由于增加了副喷淋口，在提高清洗效果的同时，还能缩短清洗过程的喷药时间，从而提高清洗效率。相比于手工清洗，不仅能提升清洗效率，还能保证清洗结果的稳定性；相比于现有的单一的喷淋方式，能增加单片清洗机可清洗的晶片种类，提高单片清洗机的使用范围，在有效解决因激光打字造成的药印问题的同时，不会对晶片清洗效果产生影响。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。
图1为本发明的晶圆清洗示意图。
表中各标注表示：
1、主喷淋口；2、伸缩管；3、晶圆；4、激光打字区域；5、晶圆表面液体流动方向；6、副喷淋口。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行详细描述，本部分的描述仅是示范性和解释性，不应对本发明的保护范围有任何的限制作用。此外，本领域技术人员根据本文件的描述，可以对本文件中实施例中以及不同实施例中的特征进行相应组合。
现有的晶圆清洗方法通常是在晶圆中心处向晶圆表面喷淋清洗药液，利用晶圆旋转产生的离心力使清洗药液向边缘甩出，来对表面清洗均匀清洗。但是，当晶圆表面存在凹凸不平的情况，或者为了某些需要在晶圆主面上进行激光打字，当进行常规的单片清洗时，腐蚀性药液流过激光打字后会留下痕迹。
本发明针对现有技术存在的上述缺陷，提供了一种去除晶圆表面药印的方法，其清洗示意图如图1所示，包括如下步骤：
提供一表面边缘具有阻碍物的晶圆3，并使晶圆3沿轴心旋转，在晶圆3中间区域的上方提供主喷淋口1，对晶圆3中间区域喷淋清洗药液进行清洗；
在晶圆3的上方提供副喷淋口6，对所述晶圆3的边缘处喷淋清洗药液进行清洗，所述副喷淋口6到晶圆3轴心线的距离不低于所述激光打字区域4到晶圆3的距离，且所述副喷淋口6的喷淋区域至少覆盖所述激光打字区域4旋转形成的圆环区域。
本发明中，当清洗药液从伸缩管2的主喷淋口1喷出，清洗药液从正上方喷到晶圆3表面，通过晶圆3旋转产生离心力使清洗药液向边缘扩散甩出，达到表面均匀清洗的效果。但表面有激光打字区域4时，在晶圆3表面的药液沿流动方向经过激光打字区域4时形成切割状态，而激光打字区域4存在凹陷，当有腐蚀性药液经过该凹陷时，会产生明显痕迹（药印缺陷），且激光打字区域4越先切割出来的药液液面拖出的痕迹越明显，因而药印缺陷会由重到轻，产生原因是由于激光打字区域4的字体把表面药液的均匀状态打破，且药从中心向外的过程中药效也会减弱，导致腐蚀掉量不一致，从字体后面拉出一条痕迹。本发明通过在激光打字区域4（激光打字区域4指边缘向内3～5mm距离区域）附近做一个副喷淋口6作为补充新药点，由于副喷淋口6到晶圆3轴心线的距离不小于激光打字区域4到晶圆3轴心线的距离，且所述副喷淋口6的喷淋区域至少覆盖所述激光打字区域4旋转形成的圆环区域，因而，副喷淋口6喷射到晶圆表面的清洗药液补充的新药点能抚平从主喷淋口1方向喷射的药液在经过激光打字后腐蚀出的痕迹，来平衡表面腐蚀掉量，由于腐蚀速度很低，腐蚀时间在10～15s之间，因此腐蚀量非常小，因而有效消除了因激光打字区域4产生的药印问题，又不会带入新的其他缺陷。
本方案中，发明人经研究发现，若对于副喷淋口的参数控制不当，容易产生飞溅，影响清洗效果，当优选所述副喷淋口6的喷淋区域刚好覆盖所述激光打字区域4旋转形成的圆环区域，不仅能够提高清洗药液的利用率，而且可以提高对于晶圆表面因激光打字区域4造成的药印的清洗精确度，进而有利于调控副喷淋口6的喷淋参数来避免与主喷淋口6喷射到晶面表面的清洗药剂产生飞溅。
所述副喷淋口6的喷淋方向为与晶圆3表面的夹角90～110°，即副喷淋口6与晶圆的轴心线之间的夹角为0～20°；所述副喷淋口6喷淋清洗药液的喷淋速度为1～3m/s；所述副喷淋口6到所述晶圆3表面的垂直距离为2～3cm。发明人经研究发现，通过对喷淋方向、喷淋速度和副喷淋口6与晶圆表面垂直距离的精确控制，可以避免副喷淋口6喷淋到晶面上的液体与主喷淋口1喷淋的清洗药液之间发生对冲造成液面飞溅而影响清洗效果，从而能够彻底消除清洗过程中因晶圆表面因激光打字区域而产生的药印，而且不会产生新的问题。
所述主喷淋口1设于所述晶圆3中间区域的上方；所述主喷淋口1的喷淋方向垂直于晶面；所述主喷淋口1喷淋清洗药液的喷淋速度为0.5～1m/s。
所述主喷淋口1能沿晶圆3的直径方向进行往复移动，以采用更短的喷淋时间达到同样的效果，进一步提高喷淋效率，且由于主喷淋口1的移动，可以稍微改变对于晶圆3表面的冲洗角度（流向），对表面颗粒物变换角度冲刷会更容易去除，可以减少药液作用时间；优选所述往复移动以晶圆3中心为中点，所往复移动的最大距离为15～25mm。即所述主喷淋口1能以晶圆3中心为中点沿径向进行往复移动，所往复移动的最大距离为15～25mm。
所述主喷淋口1设于一伸缩管上；所述主喷淋口1包括一个或多个；每个主喷淋口1用于喷淋不同的清洗药剂。可在伸缩管2内设置几个“”形药管，在伸缩管2内形成如“”形药管束，每个药管可以分别喷淋不同药液，副喷淋口6喷射的清洗药剂与其中一种药同时喷淋作用在晶片表面，除水以外的各种清洗药剂只使用一次。
喷淋清洗过程中，所述副喷淋口6与主喷淋口1同时喷淋相同的清洗药剂。
所述晶圆3的旋转速度根据晶圆3的尺寸确定。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (5)

1.一种晶圆的清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：
提供一边缘具有表面阻碍物的晶圆，并使晶圆沿轴心旋转，在晶圆上方设置主喷淋口，以对晶圆中间区域喷淋清洗药液进行清洗；
在晶圆上方提供副喷淋口，对所述晶圆表面喷淋清洗药液进行清洗，所述副喷淋口到晶圆轴心线的距离不低于所述表面阻碍物到晶圆轴心线的距离，且所述副喷淋口的喷淋区域至少覆盖所述表面阻碍物旋转形成的圆环区域；
其中，所述副喷淋口的喷淋方向与所述晶圆的轴心线成一夹角，所述夹角的范围为0～20°，所述主喷淋口设于所述晶圆中间区域的上方；所述主喷淋口的喷淋方向垂直于晶面；所述主喷淋口能沿晶圆的径向进行往复移动；所述往复移动以晶圆中心为中点，所述往复移动的最大距离为15～25mm；所述主喷淋口喷淋清洗药液的喷淋速度为0.5～1m/s，所述副喷淋口喷淋清洗药液的喷淋速度为1～3m/s。
2.如权利要求1所述的晶圆的清洗方法，其特征在于，所述副喷淋口到晶圆表面的垂直距离为2～3cm。
3.如权利要求1所述的晶圆的清洗方法，其特征在于，所述表面阻碍物为激光打字区域。
4.如权利要求1～3任意一项所述的晶圆的清洗方法，其特征在于，所述主喷淋口设于一可伸缩管上；所述主喷淋口包括一个或多个；每个主喷淋口用于喷淋不同的清洗药剂；所述副喷淋口与主喷淋口同时喷淋相同的清洗药剂。
5.如权利要求1～3任意一项所述的晶圆的清洗方法，其特征在于，所述晶圆的旋转速度根据晶圆尺寸确定。
CN202110405013.7A 2021-04-15 2021-04-15 一种晶圆的清洗方法 Active CN113130299B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110405013.7A CN113130299B (zh) 2021-04-15 2021-04-15 一种晶圆的清洗方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202110405013.7A CN113130299B (zh) 2021-04-15 2021-04-15 一种晶圆的清洗方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN113130299A CN113130299A (zh) 2021-07-16
CN113130299B true CN113130299B (zh) 2023-08-22

Family

ID=76776517

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202110405013.7A Active CN113130299B (zh) 2021-04-15 2021-04-15 一种晶圆的清洗方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN113130299B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6374834B1 (en) * 1998-12-07 2002-04-23 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Substrate processing method and processing apparatus
JP2004111668A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Citizen Watch Co Ltd 基板処理装置及び基板処理方法
CN105006424A (zh) * 2015-07-29 2015-10-28 上海集成电路研发中心有限公司 单片式湿法清洗方法
CN208954954U (zh) * 2018-12-05 2019-06-07 德淮半导体有限公司 晶圆清洗设备
CN112233996A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 长鑫存储技术有限公司 晶圆清洗装置、晶圆处理设备及晶圆清洗方法

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6374834B1 (en) * 1998-12-07 2002-04-23 Shin-Etsu Handotai Co., Ltd. Substrate processing method and processing apparatus
JP2004111668A (ja) * 2002-09-19 2004-04-08 Citizen Watch Co Ltd 基板処理装置及び基板処理方法
CN105006424A (zh) * 2015-07-29 2015-10-28 上海集成电路研发中心有限公司 单片式湿法清洗方法
CN208954954U (zh) * 2018-12-05 2019-06-07 德淮半导体有限公司 晶圆清洗设备
CN112233996A (zh) * 2019-07-15 2021-01-15 长鑫存储技术有限公司 晶圆清洗装置、晶圆处理设备及晶圆清洗方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN113130299A (zh) 2021-07-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5123122B2 (ja) 基板の処理装置及び処理方法
CN104841660A (zh) 气液两相雾化清洗装置及清洗方法
CN205488060U (zh) 一种晶圆清洗装置
CN103779186B (zh) 气液两相雾化流量可控清洗装置及清洗方法
CN113130299B (zh) 一种晶圆的清洗方法
CN106971933A (zh) 具有自动清洗功能的蚀刻腔室及其清洗组件、清洗方法
CN106971958A (zh) 单晶圆湿式处理装置
CN212681814U (zh) 一种半导体硅片清洗喷淋装置
CN210040143U (zh) 一种湿法工艺清洗腔室结晶的装置
CN111403323A (zh) 一种用于晶圆与环形玻璃载板的蚀刻装置
CN214491143U (zh) 一种硅晶切割装置用喷洗系统
CN204746945U (zh) 一种气液两相雾化清洗装置
CN211243139U (zh) 一种可调节的玻璃清洁装置
CN211275634U (zh) 一种改变滚轮印的硅片清洗传动机构
WO2020213246A1 (ja) シリコンウェーハのエッチング方法及びエッチング装置
CN110977732B (zh) 一种多工位五轴抛光机打磨系统
JPH11138436A (ja) 洗浄具の洗浄装置及び被処理体洗浄装置
CN219998190U (zh) 一种晶圆差压式卡盘结构
CN207495280U (zh) 一种伺服环形喷嘴装置
CN215613584U (zh) 一种晶圆清洗台及晶圆清洗装置
CN218691813U (zh) 基板清洗刷
WO2024103845A1 (en) Under-wire spray cleaning device for wire cutting machine
CN217879983U (zh) 芯片显影装置
JP3361872B2 (ja) 基板洗浄装置
CN221101262U (zh) 一种掩膜版清洗机毛刷机构

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant