专利名称：晶圆清洗方法
技术领域：
本发明涉及集成电路制造领域，特别是涉及一种晶圆清洗方法。
背景技术：
在集成电路制造领域，在某些工艺步骤后，通常会在晶圆表面留下污染物，所述污 染物包括有机化合物、金属杂质或颗粒(Particle)等，这些污染物对于产品后续工艺的影 响非常大。例如，颗粒的附着会影响光刻工艺图案转移的真实性，甚至会造成电路结构的短 路。因此，在半导体器件制造过程中，最频繁的工艺步骤就是晶圆清洗，以去除附着于晶圆 表面的污染物，避免这些污染物影响后续制程的进行，并防止清洗机台与其它晶圆受到这 些污染物的污染。目前，晶圆上的污染物的去除可以采用旋转型机台来完成，例如日本SCREEN公司 生产的DNS-SU3000机台，所述旋转型机台可提供自动化单片式清洗制程，适用于晶圆正 面、背面以及边缘的处理。在所述旋转型机台清洗晶圆时，可以在晶圆旋转的同时，从晶圆 上方将去离子水(De-ionized Water, DIff)排放到晶圆上，所述去离子水的温度为室温，也 就是说，所述去离子水的温度小于25°C。接着，通过旋转所产生的离心力，使去离子水布满 整个晶圆表面。之后，再喷吹惰性气体于晶圆表面以干燥晶圆，而完成晶圆清洗工艺。但是，由于所述室温的去离子水的分子动能较小，故对于一些与晶圆表面粘附性 能较强的污染物的去除力度不够，因此，在实际的清洗过程结束时，在晶圆的表面仍残留有 大量的污染物，严重影响了半导体器件的可靠性及稳定性。如何有效去除晶圆表面污染物是本领域技术人员一直希望解决但却没有解决的 问题之一。
发明内容
本发明提供一种晶圆清洗方法，其可以有效去除晶圆表面的污染物，提高半导体 器件的可靠性及稳定性。为解决上述技术问题，本发明提供一种晶圆清洗方法，包括提供一晶圆；利用热 去离子水冲洗所述晶圆，其中所述热去离子水具有预设温度，所述预设温度介于50°C至 99°C之间；以及干燥所述晶圆。可选的，干燥所述晶圆包括利用惰性气体喷吹所述晶圆，其中所述惰性气体为氮 气，所述惰性气体的温度介于30°C至60°C之间。可选的，利用热去离子水冲洗所述晶圆的同时使用毛刷擦洗所述晶圆。可选的，所述晶圆表面具有污染物，所述污染物为颗粒、有机化合物或金属杂质中 的一种或其组合。与现有技术相比，本发明具有以下优点1、本发明所提供的晶圆清洗方法，利用热去离子水(Hot De-ionized WaterMist, HDWM)冲洗晶圆，由于所述热去离子水具有较高的温度，因此其具有更高的分子动能，可
3有效破坏污染物与晶圆表面的粘附性，加大清洗的力度，提高颗粒去除效率(Particle Removal Efficiency, PRE)，达到极佳的清洗效果，进而提高半导体器件的可靠性及稳定 性。2、本发明所提供的晶圆清洗方法，工艺简单，并未引进新的化学试剂，不会对半导 体器件带来任何副作用。3、本发明利用温度较高的热氮气来干燥晶圆，可以加快晶圆的干燥速度，有效缩 短晶圆的干燥时间，提高了生产效率。
图1为本发明一实施例所提供的晶圆清洗方法的流程图；图2为采用本发明一实施例所提供的清洗方法的清洗过程示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、特征更明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式
作 进一步的说明。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比率，仅用以方 便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。在背景技术中已经提及，现有的晶圆清洗方法是利用室温的去离子水冲洗晶圆， 通常所述去离子水的温度小于25°C，由于所述室温的去离子水的分子动能较小，故对于一 些与晶圆表面粘附性能较强的污染物的去除力度不够，因此，在实际的清洗过程结束时，在 晶圆的表面仍残留有大量的污染物，严重影响了半导体器件的可靠性及稳定性。本发明的核心思想在于，提供一种晶圆清洗方法，其可以有效去除晶圆表面的污 染物，提高半导体器件的可靠性及稳定性，且不会对半导体器件带来任何副作用。请参考图1，其为本发明一实施例所提供的晶圆清洗方法的流程图，结合该图，该 方法包括步骤步骤S10，提供一晶圆。步骤S20，利用热去离子水冲洗所述晶圆，其中所述热去离子水具有预设温度，所 述预设温度介于50°C至99°C之间。步骤S30，干燥所述晶圆。其中，所述晶圆表面具有污染物，所述污染物为颗粒、有机化合物或金属杂质中的 一种或其组合。可选的，干燥所述晶圆包括利用惰性气体喷吹所述晶圆，所述惰性气体为氮气， 所述惰性气体的温度介于30°C至60°C之间。本发明所提供的晶圆清洗方法，仅对清洗流程进行了较小的改进，并未引进新的 化学试剂，不会对半导体器件带来任何副作用，但却可以达到极佳的清洗效果，提高半导体 器件的可靠性及稳定性。下面将对本发明的晶圆清洗方法进行更详细的描述，其中表示了本发明的优选实 施例，应该理解本领域技术人员可以修改在此描述的本发明，而仍然实现本发明的有利效 果。因此，下列描述应当被理解为对于本领域技术人员的广泛知道，而并不作为对本发明的 限制。
请参考图2，首先，将待清洗的晶圆100放入清洗机台的晶圆承载台200上，所述清 洗机台可以为旋转型机台，例如日本SCREEN公司生产的DNS-SU3000机台，所述旋转型机台 可提供自动化单片式清洗制程。其中，晶圆100上可以形成有材料层110，所述材料层110的材质包括导电材料、介 电材料等，所述导电材料可以是多晶硅、铜、铝或其它金属等，所述介电材料可以是氧化硅、 氮化硅或氮氧化硅。所述材料层110可以通过化学气相沉积或物理气相沉积等方式形成。 并且，在形成材料层Iio的过程中，晶圆100的表面会附着很多污染物120。一般来说，所述 污染物120可以是颗粒(Particle)、有机化合物或金属杂质中的一种或其组合。接着，提供热去离子水至晶圆100表面以冲洗所述晶圆100。详细的，在此步骤中， 将喷嘴300移动至晶圆100上方，所述热去离子水由液体管路400经喷嘴300喷洒至晶圆 100表面，同时晶圆承载台200带动晶圆100转动，通过旋转所产生的离心力，使热去离子 水布满整个晶圆100表面。当然，在本发明其它实施例中，根据具体工艺要求，晶圆承载台 200也可保持静止。其中，所述热去离子水具有预设温度，所述热去离子水的预设温度介于50°C至 99°C之间，因此，所述热去离子水具有更高的分子动能，相比于传统的清洗方法，提高了清 洗的力度，可大大破坏污染物120与晶圆100表面的粘附性，迅速且有效地去除晶圆100上 的污染物120，尤其是对于附着于晶圆100表面上的颗粒(particle)去除效果最佳，极大 的提高了颗粒去除效率(Particle RemovalEfficiency, PRE)。当然，对于残留于晶圆100 表面上的有机化合物和金属杂质等污染物，利用热去离子水的清洗效果也非常明显。优选 的，所述热去离子水的预设温度为65°C，该预设温度即可保证极佳的清洗效果，又可避免由 于去离子水温度过高而导致的工艺过程控制困难。较佳的，在使用所述热离子水冲洗晶圆100的同时，可使用软毛刷擦洗所述晶圆 100表面，以提高了颗粒去除效率。最后，利用气体管路500将惰性气体喷吹至晶圆100表面，以移除晶圆100表面的 水痕，防止空气中的氧气和热去离子水反应在晶圆100表面形成弱酸。优选的，所述氮气的 温度介于30°c至60°C之间。本发明利用温度较高的热氮气来干燥晶圆100，可以加快晶圆 100的干燥速度，有效缩短晶圆100的干燥时间，提高了生产效率。综上所述，本发明所提供的晶圆清洗方法，包括如下步骤提供一晶圆；利用热去 离子水冲洗所述晶圆，其中所述热去离子水具有预设温度，所述预设温度介于50°C至99°C 之间；以及干燥所述晶圆。本发明利用热去离子水冲洗晶圆，由于所述热去离子水具有较高 的温度，因此其具有更高的分子动能，可破坏污染物与晶圆表面的粘附性，提高了颗粒去除 效率，达到了极佳的清洗效果，且并未引进新的化学试剂，不会对半导体器件带来任何副作 用，并可提高生产效率。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精 神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围 之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
一种晶圆清洗方法，其特征在于，包括提供一晶圆；利用热去离子水冲洗所述晶圆，其中所述热去离子水具有预设温度，所述预设温度介于50℃至99℃之间；以及干燥所述晶圆。
2.如权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述热去离子水的预设温度为 65 "C。
3.如权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，干燥所述晶圆包括 利用惰性气体喷吹所述晶圆。
4.如权利要求3所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述惰性气体为氮气。
5.如权利要求3所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述惰性气体的温度介于30°C至 60°C之间。
6.如权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，利用热去离子水冲洗所述晶圆的 同时使用毛刷擦洗所述晶圆。
7.如权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述晶圆表面具有污染物。
8.如权利要求7所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述污染物为颗粒、有机化合物或 金属杂质中的一种或其组合。
全文摘要
本发明揭露了一种晶圆清洗方法，包括如下步骤提供一晶圆；利用热去离子水冲洗所述晶圆，其中所述热去离子水具有预设温度，所述预设温度介于50℃至99℃之间；以及干燥所述晶圆。本发明利用热去离子水冲洗晶圆，由于所述热去离子水具有较高的温度，因此其具有更高的分子动能，可更有效的破坏污染物与晶圆表面的粘附性，提高颗粒去除效率，达到了极佳的清洗效果；且本发明并未引进新的化学试剂，不会对半导体器件带来任何副作用。
文档编号B08B1/00GK101944476SQ20091005458
公开日2011年1月12日 申请日期2009年7月9日 优先权日2009年7月9日
发明者肖志强, 董新宽, 贾会静 申请人:中芯国际集成电路制造(上海)有限公司