CN1862775A

CN1862775A - 半导体晶片的新型清洗方法

Info

Publication number: CN1862775A
Application number: CN 200510025811
Authority: CN
Inventors: 颜进甫; 陈崇智; 陈东强
Original assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp
Current assignee: Semiconductor Manufacturing International Shanghai Corp; Semiconductor Manufacturing International Beijing Corp
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2006-11-15
Anticipated expiration: 2025-05-13
Also published as: CN100362629C

Abstract

本发明提供一种半导体晶片的清洗方法，包括如下步骤：1)旋转晶片，并使其上的每一点都以大于零的速率转动；2)将清洗液输送到晶片表面；3)对晶片表面进行清洗；4)将清洗液从晶片表面上移除。该方法使得晶片表面上的任意一点都得到清洗，有效地移除掉遗留在晶片表面上的残留物质和微粒，消除了晶片的瑕疵，降低了晶片的废品率。

Description

半导体晶片的新型清洗方法

技术领域

本发明涉及半导体晶片的清洗方法，尤其涉及为解决晶片中心清洗不干净的新型清洗方法。

背景技术

众所周知，在半导体晶片的制造过程中，如等离子体蚀刻，不可避免地会有一些残留物质和微粒遗留在晶片的表面上，这些杂质在连续的制造操作过程中很容易造成金属化特征间的不适当的交互作用等瑕疵。在一些案例中，这种瑕疵可能导致晶片上的装置变得无法运作，导致晶片缺陷率上升，造成成本浪费，因此，当易于在晶片表面上遗留残余物的制造工序完成之后，必须适当并有效的清洗晶片。

经过蚀刻工序后，清洗晶片用的湿法清洗工具目前有两种，一种是分批处理模式，另一种是单一晶片处理模式。在单一晶片处理模式中，主要使用自转(同心圆)方法来完成清洗目的。如图1-图3所示，在容器500的外壳5001内的支架5002上放置有晶片501，并用销子502将晶片501和支架5002固定在一起，在容器500外壳罩5003的中心部位安装有驱动电机503，电机503上的电机轴504可带动支架罩5004转动。当晶片501放置于容器500的外壳5001内的支架5002后，通过支架5002上的卡槽505及支架罩5004上的卡扣506啮合将支架罩5004与支架5002卡合在一起，从而外壳罩5003与外壳5001卡合在一起。然后，通过驱动电机503带动电机轴504旋转使支架罩5004与支架5002一起转动，从而使晶片501随支架5002以一定速率旋转。喷嘴(未示出)将清洗溶液喷到晶片表面上，靠晶片501的旋转来完成清洗，但由于晶片501是绕其圆心点O₅₀₁(也就是驱动电机的轴心所在)转动，如图3所示，晶片501外圆周上的点(如A₅₀₁点)的转速最高，而圆心点O₅₀₁处的转速始终为零，因此，如果晶片501的中心点O₅₀₁处有残留物质，将很难清洗干净，无法达到预期的清洗效果，使得晶片最终的废品率仍然很高。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种半导体晶片的新型清洗方法，使晶片在清洗过程中圆心点的转速不再为零，有效清除整个晶片表面的残留物质。

为实现本发明的目的，本发明提供一种半导体晶片的新型清洗方法，在清洗过程中旋转晶片，使其上的每一点都以大于零的速率转动，该方法包括如下步骤：1)除晶片的圆心点外，在晶片上或晶片外的任意位置选定一点，当作晶片中心的旋转中心点；2)使晶片绕其圆心点外的中心点进行公转；3)使晶片绕其圆心点进行自转；4)将清洗液输送到晶片表面；5)对晶片表面进行清洗；6)将清洗液从晶片表面上移除。

优选的，本发明的新型清洗方法包括：选择晶片外圆周内、除圆心点外的半径上任意一点作为步骤1)的中心点，使晶片圆心围绕此中心点转动。

可选择的是，本发明的新型清洗方法包括：选择晶片外圆周上的任意一点作为步骤1)的中心点，使晶片圆心围绕此中心点转动。

本发明的新型清洗方法还可以包括：选晶片外圆周外的任意一点作为步骤a)的中心点，使晶片圆心围绕此中心点转动。

由于本发明的方法使晶片上的每一点都在转动，即包括晶片圆心点在内的晶片任意一点的转速都不为零，使得晶片表面上的任意一点都得到清洗，有效地移除掉遗留在晶片表面上的残留物质和微粒，消除了晶片的瑕疵，降低了晶片的废品率。

附图说明

图1公开了现有技术中半导体晶片清洗方法所用旋转装置的立体透视图；

图2公开了现有技术中半导体晶片清洗方法所用旋转装置的俯视图；

图3公开了现有技术中半导体晶片清洗方法中晶片转动的顶部示意图；

图4a是根据本发明的第一实施例中所用旋转装置的立体透视图；

图4b是晶片在第一实施例中所用旋转装置中的初始位置俯视图，示出了晶片的转动路径；

图5a是根据本发明的第二实施例中所用旋转装置的立体透视图；

图5b是晶片在第二实施例中所用旋转装置中的初始位置俯视图，示出了晶片的转动路径；

图6a是根据本发明的第三实施例中所用旋转装置的立体透视图；

图6b是晶片在第三实施例中所用旋转装置中的初始位置俯视图，示出了晶片的转动路径；

图7是根据本发明的第一至第三实施例所用旋转装置去掉支架罩后的俯视图；

图8是根据本发明的第一至第三实施例中旋转中心点在晶片上的位置图。

具体实施方式

为帮助理解本发明，下面将结合相关附图对本发明作进一步详细的阐述。

图4a，图4b示出了本发明的第一实施例。如图4a所示，在容器100的外壳1001内的支架1002上放置有晶片101，晶片101通过销子102固定到支架1002上，驱动电机103的驱动轴104穿过外壳1001与支架1002配合，在对晶片进行清洗之前，首先通过支架1002上的卡槽105和支架罩1004上的卡扣106的啮合，使支架1002和支架罩1004卡合在一起，从而使外壳1001和外壳罩1003卡合在一起。当电机驱动轴104受驱动电机103驱动而旋转时，驱动轴104带动支架1002转动，从而使得支架1002上的晶片101绕其圆心点O₁₀₁旋转(即晶片101围绕圆心点O₁₀₁自转)，这种情况下，晶片101圆心点O₁₀₁的转动速率为零。但同时，由于驱动电机103本身也设计成围绕容器100的外壳1001的中心点O₁₀₀₁所在轴X₁₀₀₁做圆周运动，并且设计成外壳1001的半径R₁₀₀₁大于晶片101的半径R₁₀₁但小于半径R₁₀₁的2倍(即R₁₀₁＜R₁₀₀₁＜2R₁₀₁，也即设计成外壳1001的中心点O₁₀₀₁所在轴X₁₀₀₁穿过晶片101内)，从而使得晶片101的圆心点O₁₀₁围绕外壳1001的中心点O₁₀₀₁进行圆周运动，并形成运动轨迹C₁₀₁，致使晶片101在自传的同时也绕中心点O₁₀₀₁所在轴X₁₀₀₁进行公转，形成了晶片101的旋转轨迹C₁₀₁。由于晶片的自传和公转，晶片圆心点O₁₀₀处的转动速率不再为零，即晶片101上的任意一点都在以不为零的速率转动。因此，在晶片被清洗的过程中，晶片上的每一点都能够被清洗干净。

因此，第一实施例提供的半导体晶片的新型清洗方法包括如下步骤：1)使晶片绕其圆心点进行自转，同时使晶片绕其上圆心点外的某一点进行公转；2)将清洗液输送到晶片表面；3)对晶片表面进行清洗；4)将清洗液从晶片表面上移除。

图5a，图5b示出了本发明的第二实施例。如图5a所示，在容器200的外壳2001内的支架2002上放置有晶片201，晶片201通过销子202固定到支架2002上，驱动电机203的驱动轴204穿过外壳2001与支架2002配合，在对晶片进行清洗之前，首先通过支架2002上的卡205和支架罩2004上的卡扣206的啮合，使支架2002和支架罩2004卡合在一起，从而使外壳2001和外壳罩2003卡合在一起。当电机驱动轴204受驱动电机203驱动而旋转时，驱动轴204带动支架2002转动，从而使得支架2002上的晶片201绕其圆心点O₂₀₁旋转(即晶片201围绕圆心点O₂₀₁自转)，这种情况下，晶片201圆心点O₂₀₁的转动速率为零。但同时，由于驱动电机203本身也设计成围绕容器200的外壳2001的中心点O₂₀₀₁所在轴X₂₀₀₁做圆周运动，并且设计成外壳2001的中心点O₂₀₀₁所在轴X₂₀₀₁穿过晶片201的外边缘，从而使得晶片201的圆心点O₂₀₁围绕外壳2001的中心点O₂₀₀₁进行圆周运动，并形成运动轨迹C₂₀₁，致使晶片201在自传的同时也绕中心点O₂₀₀₁所在轴X₂₀₀₁进行公转，形成了晶片201的旋转轨迹C₂₀₁。由于晶片的自传和公转，晶片圆心点O₂₀₀处的转动速率不再为零，即晶片201上的任意一点都在以不为零的速率转动。因此，在晶片被清洗的过程中，晶片上的每一点都能够被清洗干净。

因此，第二实施例提供的半导体晶片的新型清洗方法包括如下步骤：1)使晶片绕其圆心点进行自转，同时使晶片绕其外边缘上的某一点进行公转；2)将清洗液输送到晶片表面；3)对晶片表面进行清洗；4)将清洗液从晶片表面上移除。

图6a，图6b示出了本发明的第三实施例。如图6a所示，在容器300的外壳3001内的支架3002上放置有晶片301，晶片301通过销子302固定到支架3002上，驱动电机303的驱动轴304穿过外壳3001与支架3002配合，在对晶片进行清洗之前，首先通过支架3002上的卡槽305和支架罩3004上的卡扣306的啮合，使支架3002和支架罩3004卡合在一起，从而使外壳3001和外壳罩3003卡合在一起。当电机驱动轴304受驱动电机303驱动而旋转时，驱动轴304带动支架3002转动，从而使得支架3002上的晶片301绕其圆心点O₃₀₁旋转(即晶片301围绕圆心点O₃₀₁自转)，这种情况下，晶片301圆心点O₃₀₁的转动速率为零。但同时，由于驱动电机303本身也设计成围绕容器300的外壳3001的中心点O₃₀₀₁所在轴X₃₀₀₁做圆周运动，并且设计成外壳3001的半径R₃₀₀₁大于晶片301的半径R₃₀₁的2倍(即R₃₀₀₁＞2R₃₀₁，也即设计成外壳3001的中心点O₃₀₀₁所在轴X₃₀₀₁位于晶片301外)，从而使得晶片301的圆心点O₃₀₁围绕外壳3001的中心点O₃₀₀₁进行圆周运动，并形成运动轨迹C₃₀₁，致使晶片301在自传的同时也绕中心点O₃₀₀₁所在轴X₃₀₀₁进行公转，形成了晶片301的旋转轨迹C₃₀₁。由于晶片的自传和公转，晶片圆心点O₃₀₀处的转动速率不再为零，即晶片301上的任意一点都在以不为零的速率转动。因此，在晶片被清洗的过程中，晶片上的每一点都能够被清洗干净。

因此，第三实施例提供的半导体晶片的新型清洗方法包括如下步骤：1)使晶片绕其圆心点进行自转，同时使晶片绕其外的某一点进行公转；2)将清洗液输送到晶片表面；3)对晶片表面进行清洗；4)将清洗液从晶片表面上移除。

图7是本发明的第一至第三实施例所用旋转装置去掉支架罩后的俯视图。从图7可以看出，与现有技术相比，容器的外壳尺寸变大，使支架和外壳之间的空间变大，而且该空间从第一实施例到第三实施例逐渐变大，以适应按照本发明方法旋转支架所产生的整个路径。带动支架和晶片旋转的驱动电机和电机轴设置在基座底部。在实际操作中，驱动电机和电机轴也可以设置在外壳罩内部。

图8根据本发明的第一至第三实施例中晶片公转的中心点相对于晶片的位置图。从图8可以看出，上述第一、第二、第三实施例的公转中心点分别为圆周内的一点(除圆心点)、圆周上的一点和圆周外的一点。

本行业的技术人员应了解，在不脱离本发明的精神或主要特征的前提下，本发明可以用其它的形式实施。这里所列举的例子和实施例只是为了全面说明本发明而不是限制本发明，本发明不限于本文提供的详细说明。

Claims

1.一种半导体晶片的清洗方法，包括：

1)旋转晶片，并使其上的每一点都以大于零的速率转动；2)将清洗液输送到晶片表面；3)对晶片表面进行清洗；4)将清洗液从晶片表面上移除。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的步骤1)还包括如下步骤：a)除晶片的圆心点外，在晶片上或晶片外的任意位置选定一点，当作晶片中心的旋转中心点；b)使晶片绕其圆心点进行自转；c)使晶片绕其圆心点外的中心点进行公转。

3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，选晶片外圆周内半径上的任意一点作为步骤a)的中心点，使晶片圆心绕此中心点转动。

4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，选晶片外圆周上的任意一点作为步骤a)的中心点，使晶片圆心绕此中心点转动。

5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，选晶片外圆周外的任意一点作为步骤a)的中心点，使晶片圆心绕此中心点转动。