CN1868620A - 有效减少半导体晶片表面上的污物颗粒的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种有效减少半导体片表面上的污物颗粒的方法。本发明方法的主要步骤包括：半导体晶片表面上粘贴电子级胶粘带；从半导体晶片表面撕去胶粘带；和用去离子水漂洗或冲洗已经撕去胶粘带的半导体晶片表面。
Description
发明领域
本发明涉及半导体晶片表面的清洁方法，特别涉及有效减少半导体晶片表面上的污物颗粒的方法。
背景技术
在半导体器件的制造工艺中，当半导体晶片安装在工具中进行加工处理时，由于加工过程出现不正常的状况使一些半导体晶片破碎，大量破碎的半导体晶片碎屑成为污物颗粒粘结或附着在其它没有破碎的好的半导体晶片表面上，对好的半导体晶片表面制造污染，从而在随后的半导体器件制造工艺中可能造成半导体晶片报废，或影响产品合格率和产品质量。
另外，在半导体器件的制造工艺过程中，当晶片曝露在等离子体(Plasma)的环境时，半导体晶片表面的温度会升高，从而在半导体晶片表面的物质会出现比较高的原子活性。此時，当制造工艺过程中产生的污物颗粒落在半导体晶片表面上时，或者，制造工艺过程中发生异常，其异常所产生的污物颗粒粘结或附着在被加工的半导体晶片表面上，这些污物颗粒的原子容易与半导体晶片表面形成更强的键结，形成暂时表面化合物，对半导体晶片表面造成污染，从而影响了晶片随后加工的半导体晶片损坏，或使合格率和产品质量下降。
当前使用的减少半导体晶片表面上的污物颗粒的方法是，使用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面，以除去或减少半导体晶片表面上的污物颗粒，或者，在加超声波(Megasonic)的状态下用去离子水漂洗或冲洗被加工的半导体晶片表面，以除去或减少半导体晶片表面上的污物颗粒。
但是，由于去离子水与污物颗粒之间的相互作用力小于污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，所以，上述的当前使用的清洁方法，在加超声波的状态下，只用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面，由于去离子水与半导体晶片表面上的污物颗粒之间的相互作用力小于半导体晶片表面上的污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，因而不能有效地除去半导体晶片表面上的污物颗粒。
为了提高半导体集成电路的制造合格率，必须更有效地减少半导体晶片表面上的污物颗粒，因此，提出本发明。
发明内容
本发明的目的是，提供一种有效减少半导体晶片表面上的污物颗粒的方法。本发明方法的主要步骤包括：半导体晶片表面上粘贴胶粘带；从半导体晶片表面撕去胶粘带，使半导体晶片表面上的大污物颗粒随着胶粘带一起去除；和用去离子水漂洗或冲洗已经撕去胶粘带的半导体晶片表面。
本发明方法的原理是，当所述的污物颗粒粘结或附着在被加工的半导体晶片表面上时，要想从半导体晶片表面上去除污物颗粒，就必须要给所述的污物颗粒一个大的拉力，用该拉力从半导体晶片表面上拉掉污物颗粒，为此，污物颗粒上所加的拉力必须大于粘结或附着在半导体晶片表面上的污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力。用本发明的方法，首先用胶粘带粘贴到半导体晶片表面上，使胶粘带中的树脂材料粘结半导体晶片表面上，使半导体晶片表面上比较大的污物颗粒与胶粘带之间的粘结力大于半导体晶片表面与其上的污物颗粒之间的吸引力，然后，从半导体晶片表面上撕去所粘贴的胶粘带，半导体晶片表面上比较大的污物颗粒粘结到胶粘带上，随同胶粘带一起从半导体晶片表面上撕下，由此从半导体晶片表面上去除比较大的污物颗粒。当胶粘带粘贴到半导体晶片表面上时，胶粘带上的粘结胶中所包含的树脂能改变粘结或附着在半导体晶片表面上的污物颗粒表面的特性，使污物颗粒表面具有更亲水的基团。从半导体晶片表面上撕去所粘贴的胶粘带时，其半导体晶片表面上比较大的污物颗粒随同胶粘带一起从半导体晶片表面上撕下，最后用去离子水漂洗或冲洗已经撕去了胶粘带的半导体晶片表面时，去离子水本身的氢键和大的表面张力会与表面具有更亲水基团的比较小的污物颗粒作用，由此使去离子水与比较小的污物颗粒之间的相互作用力大于比较小的污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，所以容易去除半导体晶片表面上比较小的污物颗粒，能更有效地减少半导体晶片表面上比较小的污物颗粒。
本发明方法的步骤包括：
(1)首先在半导体晶片表面上粘贴胶粘带，胶粘带上的粘结胶中所包含的树脂材料粘结半导体晶片表面上的污物颗粒，并改变半导体晶片表面上的污物颗粒表面的特性，使其具有更亲水的基团；
(2)从半导体晶片表面撕去所粘贴的胶粘带，当撕去半导体晶片表面上粘贴的胶粘带时，胶粘带给半导体晶片表面上的污物颗粒加一个大拉力，当半导体晶片表面上比较大的污物颗粒与胶粘带之间的粘结力大于半导体晶片表面与其上的污物颗粒之间的吸引力，半导体晶片表面上比较大的污物颗粒随同胶粘带一起撕下，由此去除半导体晶片表面上比较大的污物颗粒；
(3)用去离子水漂洗或冲洗已经撕去胶粘带的半导体晶片表面，去除半导体晶片表面上的比较小的污物颗粒。
污物颗粒上所加的拉力可以是：(1)粘结力；(2)分子之间的作用力，氢键等。
污物颗粒与半导体晶片表面之间的吸引力可以是：(1)落到半导体晶片表面上的污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力；和(2)原子之间的原子键。
要想用胶粘带从半导体晶片表面去除比较大的污物颗粒必须满足的条件是，胶粘带加到比较大污物颗粒上的粘结力必须大于粘结或附着在被加工的半导体晶片表面上污物颗粒与半导体晶片表面之间的吸引力。用去离子水容易去除半导体晶片表面上比较小的污物颗粒的条件是，胶粘带的粘结胶中的树脂材料能改变半导体晶片表面上的比较小的污物颗粒表面的特性，使其具有更亲水的基团，所以，用去离子水漂洗或冲洗撕去了胶粘带的半导体晶片表面时，更容易去除半导体晶片表面上的比较小的污物颗粒
本发明方法中用的胶粘带的特征是，胶粘带包括粘结剂。本发明方法中用半导体集成电路制造行业中通用的电子级胶粘带。所述的电子级胶粘带的主要材料是聚烯烃，所述的电子级胶粘带中包含的粘结剂是丙烯酸树脂。粘结剂中加入一些添加剂，所述的添加剂包括：交联剂，表面活性剂，催化剂和亲水基团的添加剂等。
用本发明方法时，胶粘带中粘结剂的组成成分和半导体晶片表面粘贴胶粘带和去除胶粘带时的半导体晶片处理温度，以及半导体晶片表面用的去离子水漂洗或冲洗方法等都是确定是否能有效去除半导体晶片表面上的污物颗粒的重要因素。本发明方法用的胶粘带中，作为粘结剂组成成分之一的亲水基团的添加剂，会影响污物颗粒表面的特性。粘结剂组成成分，和“半导体晶片表面上粘贴胶粘带和从半导体晶片表面去除胶粘带”时的处理温度会影响粘结剂与污物颗粒之间的粘结力。“半导体晶片表面用的去离子水漂洗或冲洗方法”会影响去离子水表面张力的充分利用。
包含粘结剂的胶粘带的特性包括：
(1)胶粘带的粘结力是1.46~1.5N/25mm2(牛顿/平方毫)；
胶粘带的粘结力的测试条件是：
I，在抛光后的不锈钢板上进行测试；
II，胶粘带的剥离角度是180度；
III，胶粘带的剥离速度是300mm/分钟
IV，胶粘带粘贴到半导体晶片表面和从半导体晶片表面上撕去胶粘带的半导体晶片处理温度是室温。
(2)胶粘带的粘结剂中所包含的钠(Na)原子、钾(K)原子和氯(Cl)原子分别小于1ppm(符合日本工业标准，JIS)
(3)“半导体晶片表面上粘贴胶粘带和从半导体晶片表面去除胶粘带”前后，半导体晶片表面上的碳(C)与硅(Si)的比例是从0.1到0.15。用去离子水清洗半导体晶片表面后，半导体晶片表面上的碳(C)与硅(Si)的比例是0.1(使用化学分析电子能谱仪(ESCA)检测)
用本发明方法处理半导体晶片表面，以去除半导体晶片表面上的污物颗粒的条件包括：
1，在室温下在半导体晶片表面上粘贴胶粘带；
2，从半导体晶片表面上撕去胶粘带时，半导体晶片后表面接触的工作台的温度是40℃；
3，用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面的方法是快速排放清洗方法(QDR，Quick Dump Rinse)。
在从半导体晶片表面撕去胶粘带的过程中，半导体晶片表面会产生静电电荷。由于胶粘带撕去工具中有静电消除杆装置和接地的晶片底座，所以，从半导体晶片表面上撕去胶粘带的过程中，所产生的静电电荷能迅速被消除，而且在半导体晶片制造的工艺过程中，半导体晶片表面都会有静电的累积。从不同表面材料的半导体晶片撕去胶粘带的过程中，其静电累积测试的结果(如表1所示)。
| 贴膜时，晶片表面物质的成份 | 静电荷(V) | |||
| 贴膜之前 | 撕膜时 | 撕膜后2秒 | ||
| 产品(有前层和图案) | 氮氧化硅(SiON)与铝(Al)(已完成全部的IC制造工艺) | -20 | +340 | +20 |
| 氮化硅(SiN) | -300 | 无 | 无 | |
| 实验用晶片(无前层，无图案) | 氧化硅(PETEOS) | -20 | +400 | +15 |
| 氮化硅(SiN) | -30 | +430 | +40 | |
| 含氟-氧化硅(FSG) | -20 | +330 | +20 | |
Test machine：Ion Systems，Model：775PVS(Periodic Verification System)
此外，我们对半导体晶片表面上粘贴胶粘带之前与从半导体晶片表面撕去胶粘带之后，作半导体器件的电性参数的测试(如表2所示)，
| 电性参数 | 单位 | 贴膜之前 | 撕膜后 | |
| NMOS | BVDS | V | 100 | 100.45 |
| Gm | V | 100 | 99.36 | |
| Ioff | uA | 100 | 99.96 | |
| Ion | uA | 100 | 99.95 | |
| Vth | V | 100 | 100 | |
| Isub | uA | 100 | 100 | |
| J-Leakage | A/cm | 100 | 96.72 | |
| PMOS | BVDS | V | 100 | 100.16 |
| Gm | V | 100 | 100.16 | |
| Ioff | uA | 100 | 99.96 | |
| Ion | uA | 100 | 100.11 | |
| Vth | V | 100 | 100 | |
| J-Leakage | A/cm | 100 | 95.81 |
本发明并不会对半导体器件的电性参数有任何的影响。此外，到目前为止，包括粘贴了胶粘带的半导体晶片的所有产品晶片都通过了ESD(Electrostatic Discharge(静电放电))测试，而且没有客户反馈产品的ESD检测有任何问题。
附图说明
通过结合附图进行的以下描述可以更好地理解本发明目的和本发明的优点，附图是说明书的一个组成部分，附图与说明书的文字部分一起说明本发明的原理和特征，附图中显示出代表本发明原理和特征的实施例。全部附图中相同的部分用相同的参考数字或符号指示。附图中：
图1是在半导体晶片表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒的电子束显微照片；
图2是在半导体晶片表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，使用元素分析仪(EDX)进行化学成分分析的照片。
图3A是第10批样品的半导体晶片表面上有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之前的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数是4174个；
图3B是第15批样品的半导体晶片表面上有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之前的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数是1321个；
图4A是第10批样品的半导体晶片表面上有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之后的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数减少到4047个；
图4B是第15批样品的半导体晶片表面上有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之后的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数减少到1144个；
图5是在半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒的光学放大照片；
图6是在半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒的电子束显微照片；
图7是在半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒的化学成分分析照片(使用元素分析仪(EDX)检测)；
图8是第9批样品的半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒的半导体晶片表面用去离子水漂洗或冲洗之前的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数是4900个；
图9是第9批样品的半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒的半导体晶片表面用去离子水漂洗或冲洗之后的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，由于清洗后肮脏环境中的污物颗粒落在半导体晶片表面上，使半导体晶片表面上的污物颗粒数增加到5261个；
图10是第5批样品的半导体晶片表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用本发明方法减少半导体晶片表面上污物颗粒之前的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数是5418个；
图11是第5批样品的半导体晶片表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用本发明方法减少半导体晶片表面上污物颗粒之后的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数减少到823个；
图12是第9批样品的半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒，用本发明方法减少半导体晶片表面上污物颗粒之前的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数是5261个；
图13是第9批样品的半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒，用本发明方法减少半导体晶片表面上污物颗粒之后的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数减少到1043个。
具体实施方式
以下将参见附图，用具体实施例详细描述本发明方法。
[实施例1]
本实施例中，半导体晶片表面上的污物颗粒主要是由其它破碎的半导体晶片碎屑引起的。以下参见附图1、2、3、4、10和11详细说明用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面来减少半导体晶片表面上的污物颗粒和用本发明方法。在本发明方法中，首先在其表面上具有主要是由其它破碎的半导体晶片碎屑引起的污物颗粒的半导体晶片表面上粘贴胶粘带，然后撕去半导体晶片表面上的胶粘带，最后用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面，从而明显地减少半导体晶片表面上的污物颗粒。详细说明明显优于当前使用的方法的本发明方法。
图1是在半导体晶片表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒的电子束显微照片。
图2是在半导体晶片表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，使用元素分析仪(EDX)进行化学成分分析的照片。
图3A是第10批样品的半导体晶片表面上有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之前的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数是4174个。
图3B是第15批样品的半导体晶片表面上有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之前的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数是1321个。
图4A是第10批样品的半导体晶片表面上有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之后的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数减少到4047个。
图4B是第15批样品的半导体晶片表面上有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之后的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数减少到1144个。
参见图1和图2，在半导体器件的制造工艺过程中，一些破碎的半导体晶片所产生的碎屑成为污物颗粒粘结或附着在没有破碎的好的半导体晶片表面上，在随后的半导体器件的制造工艺过程中，这些污物颗粒会影响半导体晶片随后的加工合格率和产品质量。
用当前使用的方法去除半导体晶片表面上由其它半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗其表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒的半导体晶片表面。
参见图3A、3B、4A和4B。图3A和图3B分别显示出第10批样品和第15批样品的半导体晶片表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑引起的污物颗粒，在具有污物颗粒的半导体晶片表面清洁处理前半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片。在具有污物颗粒的半导体晶片表面清洁处理前，第10批样品的半导体晶片表面上的污物颗粒数是4174个(参见图3A)，第15批样品的半导体晶片表面上的污物颗粒数是1321个(参见图3B)。用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之后，第10批样品的半导体晶片表面上的污物颗粒数从4174个减少到4047个(参见图4A)，也就是说，用当前使用的加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之后，第10批样品的半导体晶片表面上的污物颗粒数只减少了127个，也就是说，第10批样品的半导体晶片表面上的污物颗粒只去除了大约3％。用当前使用的加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之后，第15批样品的半导体晶片表面上的污物颗粒数从1321个减少到1144个(参见图4B)，第15批样品的半导体晶片表面上的污物颗粒数只减少了177个，也就是说，半导体晶片表面上的污物颗粒只去除了大约13.4％。因此，看出用当前使用的加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面，不能有效地减少半导体晶片表面上的污物颗粒。
图10是第5批样品的半导体晶片表面上具有破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用本发明方法减少半导体晶片表面上污物颗粒之前的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数是5418个。
图11是第5批样品的半导体晶片表面上具有破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，用本发明方法减少半导体晶片表面上污物颗粒之后的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数减少到823个。
参见图10和图11，详细说明用本发明方法减少半导体晶片表面上污物颗粒，本发明方法的步骤包括：
(1)在其表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒半导体晶片表面上粘贴胶粘带，胶粘带覆盖整个半导体晶片表面，使胶粘带中的树脂粘结半导体晶片表面上的污物颗粒，胶粘带与半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒之间的粘结力大于污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，同时改变半导体晶片表面上的污物颗粒表面的特性，使其具有更亲水的基团；
(2)撕去步骤(1)粘贴在半导体晶片表面上的胶粘带，由于胶粘带与半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒之间的粘结力大于污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，因而在撕去胶粘带时，粘结在胶粘带上的半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒与胶粘带一起被从半导体晶片表面上去除，在半导体晶片表面上只残留下比较小的污物颗粒；但是，所粘贴的胶粘带中的树脂已经改变了半导体晶片表面上比较小的污物颗粒表面的特性，使其具有更亲水的基团。去除所粘贴的胶粘带后，半导体晶片表面上的比较小的污物颗粒与半导体晶片表面之间的吸引力小于具有氢键和具有强大的表面张力的去离子水与表面具有更亲水基团的污物颗粒之间的作用力，所以比较小的污物颗粒容易被去离子水漂洗或冲洗掉；
(3)用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面，去除半导体晶片表面上的比较小的污物颗粒。
图10和图11分别显示出第5批样品的半导体晶片表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑所造成的污物颗粒，半导体晶片表面用本发明方法去除半导体晶片表面上的污物颗粒前后的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，图10中第5批样品用本发明方法去除半导体晶片表面上的污物颗粒之前的污物颗粒数是5418个，图11中第5批样品用本发明方法去除半导体晶片表面上的污物颗粒之后的污物颗粒数从5418个减少到823个，减少的污物颗粒数是4595个，也就是说，用本发明方法减少半导体晶片表面上污物颗粒之后，能去除半导体晶片表面上84.8％的污物颗粒。也就是说，用本发明方法能明显减少半导体晶片表面上由其它半导体晶片碎屑所造成的污物颗粒。
本实施例中用发明方法清洁处理半导体晶片表面，去除半导体晶片表面上的污物颗粒的条件包括：
1，在室温下在半导体晶片表面上粘贴胶粘带；
2，从半导体晶片表面上撕去胶粘带时，半导体晶片后表面的工作台的温度是40℃；
3，用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面的方法是快速排放清洗方法(QDR，Quick Dump Rinse)
本实施例中用的胶粘带的特征是，胶粘带包含粘结剂。本发明方法中用半导体集成电路制造行业中通用的电子级胶粘带。所述的电子级胶粘带的主要材料是聚烯烃，所述的电子级胶粘带中包含的粘结剂是丙烯酸树脂。粘结剂中加入一些添加剂，所述的添加剂包括：交联剂，表面活性剂，催化剂和亲水基团的添加剂等。
包含粘结剂的胶粘带的特性包括：
(2)胶粘带的粘结力是1.46~1.5N/25mm2(牛顿/平方毫米)；胶粘带的粘结力的测试条件是；
I，在抛光后的不锈钢板上进行测试；
II，胶粘带的剥离角度是180度；
III，胶粘带的剥离速度是300mm/分钟
IV，胶粘带粘贴到半导体晶片表面和从半导体晶片表面上撕去胶粘带的半导体晶片处理温度是室温。
(3)胶粘带的粘结剂中所包含的钠(Na)原子、钾(K)原子和氯(Cl)原子分别小于1ppm(符合日本工业标准，JIS)
(4)半导体晶片表面上粘贴胶粘带和从半导体晶片表面去除胶粘带”前后，半导体晶片表面上的碳(C)与硅(Si)的比例是从0.1到0.15。用去离子水清洗半导体晶片表面后，半导体晶片表面上的碳(C)与硅(Si)的比例是0.1(使用化学分析电子能谱仪检测，ESCA)
[实施例2]
本实施例中，所用的有效去除半导体晶片表面上的污物颗粒的方法、处理条件和所用的胶粘带都与第一实施例相同，只是半导体晶片表面上的污物颗粒主要是由半导体器件制造工艺中发生异常所引起的。以下参见附图5到图9和图12和图13详细说明用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面来减少半导体晶片表面上的污物颗粒和用本发明方法。在本发明方法中，首先在半导体晶片表面上有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒的半导体晶片表面上粘贴胶粘带，然后撕去半导体晶片表面上的胶粘带，最后用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面，从而明显地减少半导体晶片表面上的污物颗粒。详细说明本发明方法明显优于当前使用的方法。
图5是在半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒的光学放大照片；
图6是在半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒的电子束显微照片；
图7是在半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒使用元素分析仪(EDX)进行化学成分分析的照片；
图8是第9批样品的半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒的半导体晶片表面用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗之前半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数是4900个。
图9是第9批样品的半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒的半导体晶片表面用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗之后半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，由于清洗后肮脏环境中的污物颗粒落在半导体晶片表面上，使半导体晶片表面上的污物颗粒数增加到5261个。
图12是第9批样品的半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒，用本发明方法减少半导体晶片表面上污物颗粒之前的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数是5261个；
图13是第9批样品的半导体晶片表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒，用本发明方法减少半导体晶片表面上污物颗粒之后的半导体晶片表面污物颗粒数的电子束扫描照片，半导体晶片表面上的污物颗粒数减少到1043个。
参见图5到图7，在半导体器件的制造工艺中发生异常所产生的污物颗粒粘结或附着在半导体晶片表面上，在随后的半导体器件的制造工艺过程中，这些污物颗粒会影响半导体晶片随后的加工合格率和产品质量。
图8显示出第9批样品的半导体晶片表面用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面之前，半导体晶片表面上污物的颗粒数是4900个；图9显示出第9批样品的半导体晶片表面用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗后，由于肮脏环境中的污物颗粒落在半导体晶片表面上，使导体晶片表面上的污物颗粒从4900增加到5261个。因此，当半导体晶片表面上的污物颗粒主要是由半导体器件制造工艺中发生异常所造成的时，用当前使用加超声波、用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面来减少半导体晶片表面上的污物颗粒根本行不通。此例中，用当前使用的方法，不仅不能减少半导体晶片表面上的污物颗粒没，反而由于肮脏的清洗环境使半导体晶片表面上的污物颗粒增加。
用本发明的方法，包括步骤：
(1)在半导体晶片表面上有半导体器件制造工艺过程中发生异常所产生的污物颗粒的半导体晶片表面上粘贴胶粘带，胶粘带覆盖整个半导体晶片表面，使胶粘带中的树脂粘结半导体晶片表面上的污物颗粒，胶粘带与半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒之间的粘结力大于污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互作用力，同时改变半导体晶片表面上的污物颗粒表面的特性，使其具有更亲水的基团；
(2)撕去步骤(1)粘贴在半导体晶片表面上的胶粘带，由于胶粘带与半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒之间的粘结力大于污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互作用力，因而在撕去胶粘带时，粘结在胶粘带上的半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒被从半导体晶片表面上去除，在半导体晶片表面上只残留下比较小的污物颗粒。但是，所粘贴的胶粘带中的树脂已经改变了半导体晶片表面上比较小的污物颗粒表面的特性，使其具有更亲水的基团，去除所粘贴的胶粘带后，具有氢键和具有强大的表面张力的去离子水与表面具有更亲水基团的比较小的污物颗粒作用，由此使去离子水与比较小的污物颗粒之间的相互作用力大于比较小的污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，所以比较小的污物颗粒容易被去离子水漂洗或冲洗掉；
(3)用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面，去除半导体晶片表面上的比较小的污物颗粒。
参见图12和图13，图12显示出第9批样品，其表面上具有半导体器件制造工艺中发生异常所产生的污物颗粒，用本发明方法清洁处理前的半导体晶片表面上污物的颗粒数是5261个；图13显示出第9批样品的半导体晶片表面用本发明方法清洁处理后，使导体晶片表面上的污物颗粒从5261减少到1043个，也就是说，污物颗粒减少了4218个，污物颗粒减少了80％。也就是说，用本发明方法能明显减少半导体晶片表面上由半导体器件制造工艺中发生异常所造成的污物颗粒。
以上详细描述了按本发明的有效去除半导体晶片表面上的污物颗粒的方法。但是本发明不限于本文中的详细描述。本行业的技术人员应了解，在不脱离本发明的精神和范围的前提下，本发明能以其它的形式实施，本发明还有各种改进和变化，这些改进和变化都落入本发明要求保护的范围内。本发明要求保护的范围由所附的权利要求书界定。
Claims (14)
1、有效减少半导体晶片表面上的污物颗粒的方法，在半导体晶片表面上具有其它破碎的半导体晶片碎屑造成的污物颗粒，方法包括以下步骤：
(1)半导体晶片表面上粘贴胶粘带，胶粘带覆盖整个半导体晶片表面，使胶粘带中的树脂粘结半导体晶片表面上的污物颗粒，胶粘带与半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒之间的粘结力大于污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，同时改变半导体晶片表面上的污物颗粒表面的特性，使其具有更亲水的基团；
(2)撕去步骤(1)粘贴在半导体晶片表面上的胶粘带，由于胶粘带与半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒之间的粘结力大于污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，因而在撕去胶粘带时，粘结在胶粘带上的半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒与胶粘带一起被从半导体晶片表面上去除，在半导体晶片表面上只残留下比较小的污物颗粒；但是，所粘贴的胶粘带中的树脂已经改变了半导体晶片表面上比较小的污物颗粒表面的特性，使其具有更亲水的基团，去除所粘贴的胶粘带后，具有氢键和具有强大的表面张力的去离子水与表面具有更亲水基团的比较小的污物颗粒作用，由此使去离子水与比较小的污物颗粒之间的相互作用力大于比较小的污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，所以比较小的污物颗粒容易被去离子水漂洗或冲洗掉；
(3)用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面，去除半导体晶片表面上的比较小的污物颗粒。
2、按照权利要求1的方法，其特征是，去除半导体晶片表面上的污物颗粒的条件包括：
(1)在室温下在半导体晶片表面上粘贴胶粘带；
(2)从半导体晶片表面上撕去胶粘带时，半导体晶片后表面的工作台的温度是40℃；
(3)用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面的方法是快速排放清洗方法(QDR，Quick Dump Rinse)。
3、按照权利要求1的方法，其特征是，用的胶粘带是半导体集成电路制造行业中通用的电子级胶粘带，胶粘带中包含粘结剂，所述的电子级胶粘带的主要材料是聚烯烃，。
4、按照权利要求3的方法，其特征是，所述的电子级胶粘带中包含的粘结剂是丙烯酸树脂。
5、按照权利要求4的方法，其特征是，粘结剂中加入一些添加剂，所述的添加剂包括：交联剂，表面活性剂，催化剂和亲水基团的添加剂等。
6、按照权利要求5的方法，其特征是，胶粘带的粘结力是1.46~1.5N/25mm2(牛顿/平方毫米)；胶粘带的粘结力的测试条件是：
I，在抛光后的不锈钢板上进行测试；
II，胶粘带的剥离角度是180度；
III，胶粘带的剥离速度是300mm/分钟；
IV，胶粘带粘贴到半导体晶片表面和从半导体晶片表面上撕去胶粘带的半导体晶片处理温度是室温；
胶粘带的粘结剂中所包含的钠(Na)原子、钾(K)原子和氯(Cl)原子分别小于1ppm(符合日本工业标准，JIS)。
7、按照权利要求1的方法，其特征是，“半导体晶片表面上粘贴胶粘带和从半导体晶片表面去除胶粘带”前后，半导体晶片表面上的碳(C)与硅(Si)的比例是从0.1到0.15；用去离子水清洗半导体晶片表面后，半导体晶片表面上的碳(C)与硅(Si)的比例是0.1(使用化学分析电子能谱仪(ESCA)检测)。
8、有效减少半导体晶片表面上的污物颗粒的方法，在半导体晶片表面上具半导体器件制造工艺过程中发生异常所造成的污物颗粒，方法包括以下步骤：
(1)半导体晶片表面上粘贴胶粘带，胶粘带覆盖整个半导体晶片表面，使胶粘带中的树脂粘结半导体晶片表面上的污物颗粒，胶粘带与半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒之间的粘结力大于污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，同时改变半导体晶片表面上的污物颗粒表面的特性，使其具有更亲水的基团；
(2)撕去步骤(1)粘贴在半导体晶片表面上的胶粘带，由于胶粘带与半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒之间的粘结力大于污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，因而在撕去胶粘带时，粘结在胶粘带上的半导体晶片表面上的比较大的污物颗粒与胶粘带一起被从半导体晶片表面上去除，在半导体晶片表面上只残留下比较小的污物颗粒；但是，所粘贴的胶粘带中的树脂已经改变了半导体晶片表面上比较小的污物颗粒表面的特性，使其具有更亲水的基团，去除所粘贴的胶粘带后，具有氢键与强大的表面张力的去离子水与表面具有更亲水基团的比较小的污物颗粒作用，由此使去离子水与比较小的污物颗粒之间的相互作用力大于比较小的污物颗粒与半导体晶片表面之间的相互吸引力，所以比较小的污物颗粒容易被去离子水漂洗或冲洗掉；
(3)用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面，去除半导体晶片表面上的比较小的污物颗粒。
9、按照权利要求8的方法，其特征是，去除半导体晶片表面上的污物颗粒的条件包括：
(1)在室温下在半导体晶片表面上粘贴胶粘带；
(2)从半导体晶片表面上撕去胶粘带时，半导体晶片后表面的工作台的温度是40℃；
(3)用去离子水漂洗或冲洗半导体晶片表面的方法是快速排放清洗方法(QDR，Quick Dump Rinse)。
10、按照权利要求8的方法，其特征是，用的胶粘带是半导体集成电路制造行业中通用的电子级胶粘带，胶粘带中包含粘结剂，所述的电子级胶粘带的主要材料是聚烯烃，。
11、按照权利要求10的方法，其特征是，所述的电子级胶粘带中包含的粘结剂是丙烯酸树脂。
12、按照权利要求11的方法，其特征是，粘结剂中加入一些添加剂，所述的添加剂包括：交联剂，表面活性剂，催化剂和亲水基团的添加剂等。
13、按照权利要求8的方法，其特征是，胶粘带的粘结力是是1.46~1.5N/25mm2(牛顿/平方毫米)；胶粘带的粘结力的测试条件是：
II，在抛光后的不锈钢板上进行测试；
II，胶粘带的剥离角度是180度；
III，胶粘带的剥离速度是300mm/分钟
IV，胶粘带粘贴到半导体晶片表面和从半导体晶片表面上撕去胶粘带的半导体晶片处理温度是室温。
胶粘带的粘结剂中所包含的钠(Na)原子、钾(K)原子和氯(Cl)原子分别小于1ppm(符合日本工业标准，JIS)。
14、按照权利要求8的方法，其特征是，“半导体晶片表面上粘贴胶粘带和从半导体晶片表面去除胶粘带”前后，半导体晶片表面上的碳(C)与硅(Si)的比例是从0.1到0.15；用去离子水清洗半导体晶片表面后，半导体晶片表面上的碳(C)与硅(Si)的比例是0.1(使用化学分析电子能谱仪(ESCA)检测)。
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