CN1303652C - 半导体晶圆的清洗方法 - Google Patents
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Abstract
一种半导体晶圆的清洗方法,此方法提供具有材料层的晶圆。然后,进行刷洗工艺,以刷头与去离子水移除晶圆表面的微粒。之后,以惰性气体喷吹晶圆,以移除晶圆表面的水痕与防止晶圆受氧影响。
Description
技术领域
本发明是有关于一种半导体清洗工艺,且特别是有关于一种半导体晶圆的清洗方法。
背景技术
在集成电路元件的工艺中,最频繁的工艺步骤就是晶圆洗净。晶圆洗净的目的乃是为了去除附着于晶圆表面上的有机化合物、金属杂质或微粒(Particle)。而这些污染物会对于产品后续工艺的影响非常大。金属杂质的污染会造成p-n接面的漏电、缩减少数载子的生命期、降低栅极氧化层的崩溃电压。微粒的附着则会影响微影工艺图案转移的真实性,甚至造成电路结构的短路。因此,在晶圆清洗工艺中,必须有效的去除附着于晶圆表面的有机化合物、金属杂质以及微粒(Particle),同时在清洗后晶圆表面必须没有原生氧化层(NativeOxide),表面粗糙度要极小。
刷洗工艺(Scrubber Process)是目前业界常用来移除金属导线工艺、化学气相沉积工艺(Chemical Vapor Deposition,CVD)、与外延工艺之后,去除微粒的方法。公知的刷洗工艺是将晶圆片置于刷洗机内,利用大量的去离子水(压力为12MPa至20MPa左右)冲洗晶圆表面,同时并利用刷洗机内的刷头刷洗晶圆片表面,如此可以有效的清除附着于晶圆表面的粒子。
然而,在上述的刷洗过程之后,在晶圆的表面上常有出现水痕的现象。而水痕的生成易造成合格率与电性不佳等问题。而且,空气中的氧(O2)也很容易和去离子水在晶圆表面形成弱酸,而影响元件的效能。因此,如何防止晶圆表面产生水痕,以及防止空气中的氧和去离子水在晶圆表面形成弱酸是很重要的。
发明内容
有鉴于此,本发明的一目的为提供一种半导体晶圆的清洗方法,可以防止晶圆表面产生水痕,并防止空气中的氧和去离子水在晶圆表面形成弱酸,而能够提升元件效能,并且提高制造产能。
根据本发明的上述目的,提出一种半导体晶圆的清洗方法,此方法是提供具有材料层的晶圆。然后,进行刷洗工艺,以刷头与去离子水移除晶圆表面的微粒。之后,以惰性气体喷吹晶圆,以移除晶圆表面的水痕与防止晶圆受氧影响。
本发明是以金属导线工艺、化学气相沉积工艺、或外延工艺于一晶圆表面形成一材料层后,对此晶圆进行一刷洗工艺时,先供给去离子水至晶圆表面,并以刷头刷洗晶圆表面后,在甩干附着于晶圆表面的去离子水的同时,以惰性气体喷吹晶圆表面,不但可以防止晶圆表面形成水痕,并且可以避免空气中的氧(O2)和去离子水在晶圆表面形成弱酸,而影响元件的效能。
附图说明
图1为本发明的一较佳实施例的半导体晶圆的清洗方法流程图;
图2为本发明的一较佳实施例的半导体晶圆的刷洗装置示意图;
图3A与图3B为本发明的一较佳实施例的半导体晶圆的刷洗装置剖面示意图。
100、102、104:步骤
200:晶圆
202:刷洗***
204:晶圆承载台
206:刷头臂
208:刷头
210:喷射喷头臂
212:喷射喷头
214:气体喷头
216:去离子水清洗喷头
具体实施方式
图1为本发明的一较佳实施例的半导体晶圆的清洗方法流程图。
图2为本发明的一较佳实施例的半导体晶圆的刷洗装置示意图。图3A与图3B为本发明的一较佳实施例的半导体晶圆的刷洗装置剖面示意图。以下请同时参照图1、图2、图3A与图3B,其用以说明本发明的较佳实施例。而且,在图2、图3A与图3B中,相同的构件给予相同的符号。
首先,提供一预定进行刷洗的晶圆200,并将此晶圆200放进设置于刷洗***202的晶圆承载台204上(步骤100)。其中,晶圆200上已形成一材料层,此材料层的材质包括导体材料(例如是多晶硅、多晶硅化金属、铜、铝或其它金属等)、介电材料(例如氧化硅、氮化硅等)。形成此材料层的方法例如是溅镀法、化学气相沉积法、外延法等。而且,晶圆200的表面在材料层的形成工艺中会附着许多微粒。
接着,供给去离子水至晶圆200表面,以进行刷洗工艺,移除晶圆200表面的微粒(步骤102)。在此步骤中,利用刷头臂(Brush Arm)206移动刷头208至晶圆200表面,并以喷射喷头臂210移动喷射喷头212晶圆200上方。然后,晶圆承载台204带动晶圆200一方面以方向A转动,刷头208则以方向B来移动(如图3A所示),同时利用喷射喷头212供给去离子水至晶圆200表面,以刷洗移除晶圆200粒子,借以使晶圆200的整个表面得以被清洗干净。接着,移动喷射喷头臂210使喷射喷头212从晶圆200上方移开,并停止供应去离子水至晶圆200表面,同时以刷头臂206使刷头208从晶圆200表面移开。接着,再以去离子水清洗喷头216供给去离子水至晶圆200表面以进行清洗。
之后,以一惰性气体喷吹晶圆200表面,以移除晶圆200表面的水痕以及防止空气中的氧(O2)和去离子水在晶圆表面形成弱酸(步骤104)。在此步骤中,首先,停止供给去离子水,并持续旋转晶圆承载台204使晶圆200旋转,以甩干附着于晶圆200表面的去离子水。由于,以此方式甩干晶圆200时,很容易在晶圆200表面形成水痕,而且空气中的氧(O2)也会和去离子水在晶圆表面形成弱酸,而影响元件的效能。因此,为了移除晶圆200表面的水痕以及防止空气中的氧(O2)和去离子水在晶圆表面形成弱酸,在本步骤中,进行旋转晶圆承载台204以甩干附着于晶圆200表面的去离子水时,同时从气体喷头214供给一惰性气体喷吹晶圆200表面,以移除晶圆200表面的水痕并防止空气中的氧(O2)和去离子水在晶圆表面形成弱酸。其中,惰性气体例如是氮气、氪气、或氩气(如图3B所示)。
依照本发明实施例所述,以金属导线工艺、化学气相沉积工艺、或外延工艺于晶圆表面形成一材料层后,对此晶圆进行一刷洗工艺时,先供给去离子水至晶圆表面,并以刷头刷洗晶圆表面后,在甩干附着于晶圆表面的去离子水的同时,以惰性气体喷吹晶圆表面,不但可以防止晶圆表面形成水痕,并且可以避免空气中的氧(O2)和去离子水在晶圆表面形成弱酸,而影响元件的效能。
Claims (9)
1.一种半导体晶圆的清洗方法,其特征是,该方法包括:
提供一晶圆,该晶圆上具有一材料层;
进行一刷洗工艺,以一刷头与一去离子水移除该晶圆表面的微粒;以及
以一惰性气体喷吹该晶圆,以移除该晶圆表面的水痕与防止该晶圆受氧影响。
2.如权利要求1所述的半导体晶圆的清洗方法,其特征是,该惰性气体包括氮气。
3.如权利要求1所述的半导体晶圆的清洗方法,其特征是,该惰性气体选自氮气、氩气与氪气所组成的族群。
4.如权利要求1所述的半导体晶圆的清洗方法,其特征是,该材料层包括导体材料。
5.如权利要求1所述的半导体晶圆的清洗方法,其特征是,该材料层包括介电材料。
6.如权利要求1所述的半导体晶圆的清洗方法,其特征是,该材料层选自多晶硅、多晶硅化金属、铜、铝、氧化硅与氮化硅所组成的族群。
7.如权利要求1所述的半导体晶圆的清洗方法,其特征是,该材料层的形成方法包括溅镀法。
8.如权利要求1所述的半导体晶圆的清洗方法,其特征是,该材料层的形成方法包括化学气相沉积法。
9.如权利要求1所述的半导体晶圆的清洗方法,其特征是,该材料层的形成方法包括外延法。
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