專(zhuān)利名稱(chēng)：半導(dǎo)體晶圓的清洗方法
半導(dǎo)體晶圓的清洗方法技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體清洗技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種半導(dǎo)體晶圓的清洗方法。背景技術(shù)：
在集成電路工藝中，清洗晶圓的目的是為了去除附著于晶圓表面的化合物 (Polymer)、金屬雜質(zhì)或微粒。通常使用EKC溶液去除晶圓表面的化合物，然后再利用異丙 醇(IPA)去除殘留在晶圓表面的EKC溶液。在這一過(guò)程中，EKC溶液與IPA的含水量都十 分重要，這是因?yàn)?，?. 13μπι工藝以上的半導(dǎo)體工藝制程中，Al/Cu金屬線(xiàn)是主要的互連 引線(xiàn)，而太多的水會(huì)對(duì)金屬線(xiàn)造成一些損害。EKC溶液的主要成分為(1)羥胺(HDA) ； O) 2_ (2_氨基乙氧基)乙醇(DGA) ； (3) 鄰苯二酚(Catechol) ； (4)水。用來(lái)清洗EKC溶液的IPA的分子式為(CH3)2CHOH,可以與水任意比互溶。在特定 條件下，IPA會(huì)發(fā)生以下的氧化反應(yīng)以及取代反應(yīng)2 (CH3) 2CH0H+02 — 2 (CH3) 2C = 0+2H20(CH3) 2CH0H+HX — (CH3) 2CHX+H20在以上兩種反應(yīng)中，都有水的生成，而之前已提到，如果溶液中水的含量太高，對(duì) 金屬線(xiàn)是不利的，易于發(fā)生原電池反應(yīng)而造成金屬線(xiàn)的缺陷。例如，在Al制程中，由于Al 會(huì)與Cu形成一種Al2Cu合金相，當(dāng)浸入水中時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生如下原電池反應(yīng)陰極=Al2Cuθ 相H2O +\ O2 +2e- — 20H~陽(yáng)極Cu沉積，AlAl —Al3++3e-該原電池反應(yīng)造成了 Al的離子化，也就是說(shuō)，裸露在外的Al線(xiàn)就會(huì)發(fā)生空洞缺 陷。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述問(wèn)題，提供一種半導(dǎo)體晶圓的清洗 方法，防止晶圓上裸露的金屬線(xiàn)發(fā)生原電池反應(yīng)，從而提高晶圓的生產(chǎn)效率和成品率。根據(jù)本發(fā)明的上述目的，本發(fā)明提出一種半導(dǎo)體晶圓的清洗方法，該方法至少包 含如下步驟提供一晶圓，所述晶圓上具有刻蝕殘余物；采用EKC溶液清洗所述晶圓，去除所述晶圓上的刻蝕殘余物；采用一清洗劑清洗所述晶圓，去除所述晶圓上殘留的EKC溶液，所述清洗劑為酮 基化合物且不含有羥基；
去除晶圓表面殘留的清洗劑。其中，所述清洗劑選自于丙酮和丁酮中的一種或兩種。所述采用EKC溶液清洗晶圓的步驟中，實(shí)施清洗的時(shí)間是20至30分鐘。所述采用清洗劑清洗晶圓的步驟中，實(shí)施清洗的時(shí)間是5至10分鐘。所述去除晶圓表面殘留的清洗劑的步驟進(jìn)一步包括將所述晶圓移至快排沖洗槽 中，采用去離子水對(duì)所述晶圓進(jìn)行沖洗。所述采用去離子水對(duì)晶圓進(jìn)行沖洗的時(shí)間是5至10分鐘。本發(fā)明中采用清洗劑代替IPA來(lái)清洗晶圓上的EKC殘留液的優(yōu)點(diǎn)在于，因?yàn)樵撉?洗劑中沒(méi)有羥基的存在，因此在清洗過(guò)程中不會(huì)發(fā)生醇類(lèi)的氧化或者取代反應(yīng)，所以溶液 中的水含量不會(huì)因?yàn)榍逑磩┳陨淼姆磻?yīng)而發(fā)生改變，在晶圓清洗工藝中能夠完全控制水的 含量，從而對(duì)金屬線(xiàn)進(jìn)行了有效的保護(hù)。
圖1為本發(fā)明半導(dǎo)體晶圓的清洗方法的工藝流程圖。
具體實(shí)施方式為了讓本發(fā)明的目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂，下文特舉一較佳實(shí)施例，并配合 所附圖示，做詳細(xì)說(shuō)明如下。如圖1所示，為本發(fā)明半導(dǎo)體晶圓的清洗方法的工藝流程圖，本發(fā)明包含如下步 驟步驟S10，提供一晶圓，所述晶圓上具有刻蝕殘余物；步驟S20，采用EKC溶液清洗所述 晶圓，去除所述晶圓上的刻蝕殘余物；步驟S30，采用一清洗劑清洗所述晶圓，去除所述晶 圓上殘留的EKC溶液，所述清洗劑為酮基化合物且不含有羥基；步驟S40，去除晶圓表面殘 留的清洗劑。具體而言于步驟SlO中提供一晶圓，所述晶圓上具有刻蝕殘余物；這些刻蝕后的殘余物有 可能是刻蝕工藝中為了形成良好的刻蝕形貌而在刻蝕過(guò)程中形成的用來(lái)保護(hù)側(cè)壁的聚合 物，這些聚合物需要在刻蝕完畢后通過(guò)濕法清洗去除掉；此外，刻蝕后的殘余物也有可能包 含干法剝離光刻膠后殘留在晶圓上的未清除干凈的光刻膠，這些殘留的光刻膠同樣需要濕 法工藝來(lái)清洗。于步驟S20中采用EKC溶液清洗所述晶圓，去除所述晶圓上的刻蝕殘余物；其中， 所謂EKC溶液是一種常見(jiàn)的用于清洗晶圓表面殘留物的溶液，主要成分包括羥胺、2-(2-氨 基乙氧基)乙醇、鄰苯二酚和水。羥胺(HDA)用于分解聚合物，且對(duì)金屬有腐蝕作用； 2-(2-氨基乙氧基)乙醇同樣用于分解聚合物，且對(duì)金屬有腐蝕作用；鄰苯二酚能與金屬結(jié) 合并停留在金屬的表面，從而保護(hù)金屬不被羥胺、二甘醇胺(DGA)等侵蝕；此外，EKC溶液中 還需要水作為活化劑。作為較佳的具體實(shí)施方式
，采用EKC溶液清洗晶圓的步驟進(jìn)行20 30分鐘。當(dāng)晶圓上的刻蝕殘余物去除后，進(jìn)行步驟S30，即采用一清洗劑清洗所述晶圓，去 除所述晶圓上殘留的EKC溶液，所述清洗劑為酮基化合物且不含有羥基。本具體實(shí)施方式
中，利用丙酮(CH3)2C = O清洗晶圓上的EKC殘留液，丙酮中具有羰基，能夠溶解EKC溶液中 的羥胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、鄰苯二酚等物質(zhì)，因此可以將晶圓表面的EKC殘留液去除，并且由于丙酮中沒(méi)有羥基，只有羰基存在，因此不會(huì)發(fā)生醇類(lèi)的氧化或者取代反應(yīng)，因 此不會(huì)由于丙酮參與反應(yīng)而使得溶液當(dāng)中水的含量發(fā)生改變。因此，在本步驟中，水的含量 是容易控制的，不易因?yàn)樗康淖兓鴮?dǎo)致晶圓的金屬線(xiàn)發(fā)生空洞缺陷。作為較佳的具 體實(shí)施方式，此步驟進(jìn)行時(shí)間為5 10分鐘。進(jìn)一步地說(shuō)，此步驟應(yīng)當(dāng)采用含有酮基但是不含有羥基的清洗劑清洗所述晶圓， 雖然酮基和羥基都能夠溶解EKC溶液中的羥胺、2-(2-氨基乙氧基)乙醇、鄰苯二酚等物質(zhì)， 但是羥基易吸收空氣中的氧氣產(chǎn)生水，因此應(yīng)當(dāng)采用含有酮基但是不含有羥基的物質(zhì)，例 如丙酮或者丁酮等，作為清洗劑的主要成分。當(dāng)然，丁二酮或者環(huán)己二酮等其他酮類(lèi)有機(jī)物也可以作為清洗劑的有效成分，但 是丙酮和丁酮是較為常見(jiàn)的物質(zhì)，易于獲得。此后，于步驟S40中去除晶圓表面殘留的清洗劑。具體而言，將晶圓移至快排沖洗 槽(QDR)中，對(duì)所述晶圓進(jìn)行一沖洗步驟，該步驟中可采用純凈水或去離子水對(duì)所述晶圓 進(jìn)行沖洗，進(jìn)行時(shí)間為5 10分鐘。由此可見(jiàn)，采用本發(fā)明的半導(dǎo)體晶圓清洗方法對(duì)晶圓上的EKC殘留液進(jìn)行清洗， 易于控制清洗液中的水含量，克服了現(xiàn)有技術(shù)中采用異丙醇清洗技術(shù)的不足之處，從而降 低了金屬線(xiàn)發(fā)生缺陷的可能性。以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員，在不脫離本發(fā)明構(gòu)思的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為 本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種半導(dǎo)體晶圓的清洗方法，其特征在于，該方法至少包含如下步驟提供一晶圓，所述晶圓上具有刻蝕殘余物；采用EKC溶液清洗所述晶圓，去除所述晶圓上的刻蝕殘余物；采用一清洗劑清洗所述晶圓，去除所述晶圓上殘留的EKC溶液，所述清洗劑為酮基化 合物且不含有羥基；去除晶圓表面殘留的清洗劑。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的半導(dǎo)體晶圓的清洗方法，其特征在于，所述清洗劑選自于丙 酮和丁酮中的一種或兩種。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體晶圓的清洗方法，其特征在于，所述采用EKC溶液 清洗晶圓的步驟中，實(shí)施清洗的時(shí)間是20至30分鐘。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體晶圓的清洗方法，其特征在于，所述采用清洗劑清 洗晶圓的步驟中，實(shí)施清洗的時(shí)間是5至10分鐘。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的半導(dǎo)體晶圓的清洗方法，其特征在于，所述去除晶圓表面 殘留的清洗劑的步驟進(jìn)一步包括將所述晶圓移至快排沖洗槽中，采用去離子水對(duì)所述晶 圓進(jìn)行沖洗。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的半導(dǎo)體晶圓的清洗方法，其特征在于，所述采用去離子水對(duì) 晶圓進(jìn)行沖洗的時(shí)間是5至10分鐘。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種半導(dǎo)體晶圓的清洗方法，至少包含如下步驟提供一晶圓，所述晶圓上具有刻蝕殘余物；采用EKC溶液清洗所述晶圓，去除所述晶圓上的刻蝕殘余物；采用一清洗劑清洗所述晶圓，去除所述晶圓上殘留的EKC溶液，所述清洗劑為酮基化合物且不含有羥基；去除晶圓表面殘留的清洗劑。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于易于控制清洗液中的水含量，從而降低了半導(dǎo)體晶圓的金屬線(xiàn)發(fā)生缺陷的可能性。
文檔編號(hào)B08B3/08GK102039282SQ20091019763
公開(kāi)日2011年5月4日 申請(qǐng)日期2009年10月23日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月23日
發(fā)明者周祖源, 湯舍予, 謝寶強(qiáng) 申請(qǐng)人:無(wú)錫華潤(rùn)上華半導(dǎo)體有限公司, 無(wú)錫華潤(rùn)上華科技有限公司