專利名稱：一種晶片的清洗方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及半導(dǎo)體器件的制造領(lǐng)域，特別涉及一種晶片的清洗方法。
背景技術(shù)：
化學(xué)機(jī)械拋光(chemical mechanical polishing，簡稱CMP)技術(shù)是機(jī)械削磨和化學(xué)腐蝕的組合技術(shù)，其借助超微粒子(例如二氧化硅粒子，氧化鋁粒子)的研磨作用以及化學(xué)溶液的腐蝕作用在研磨的晶片表面上形成光潔平坦平面。具體地，提供一批晶片，然后對晶片逐片進(jìn)行化學(xué)機(jī)械拋光，最后將數(shù)片晶片放置于一個晶盒中，后續(xù)將對晶盒內(nèi)的晶片進(jìn)行CMP后清洗。在CMP工藝后，超微粒子會附著在被拋光晶片上，成為污染物粒子，必須從晶片表面完全去除以保持電子器件的可靠性和生產(chǎn)線的清潔度。通常情況下，CMP后的晶片是在酸性(例如以氫氟酸為主要清洗劑)或者堿性(例如氨水為主要清洗劑)的清洗溶液中進(jìn)行一定時間的浸泡清洗，然后去離子水清洗。申請?zhí)枮镃N1281588的中國專利申請文件描述了一種CMP后從晶片表面上清除污染物粒子的工藝。同時經(jīng)過化學(xué)機(jī)械拋光后，放置在晶盒內(nèi)部的晶片可能會因為機(jī)械受力不均衡或其他原因，造成一片或數(shù)片晶片破碎。所述碎片可能會直接殘留在其他沒有破碎的晶片上， 造成晶片污染，或者碎片殘留在晶盒中，后續(xù)將會對其他晶片造成損傷，影響晶片的良率。 且因為碎片的大小不等，現(xiàn)有清洗流程很難徹底將上述碎片徹底去除。晶盒平時放置時，因為放置位置的不恰當(dāng)或者外力的影響，也會導(dǎo)致晶盒內(nèi)的一片或數(shù)片的晶片發(fā)生破碎，碎片可能會直接殘留在其他沒有破碎的晶片上，造成晶片污染， 或者碎片殘留在晶盒中，后續(xù)將會對其他晶片造成損傷，影響晶片的良率。同樣地，因為碎片的大小不等，現(xiàn)有清洗流程很難徹底將上述碎片徹底去除。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種晶片的清洗方法，去除晶片破碎形成的碎片，避免碎片對未破碎晶片造成污染和破壞，提高晶片的良率。本發(fā)明提供一種晶片的清洗方法，包括提供晶片，所述晶片具有形成有器件的有源面及未形成有器件的背面，采用去離子水和化學(xué)溶液對所述晶片進(jìn)行清洗；在所述晶片的有源面上生長保護(hù)層；采用去離子水對所述晶片進(jìn)行刷洗?？蛇x的，所述化學(xué)溶液為堿性溶液。可選的，所述化學(xué)溶液為氨水?？蛇x的，所述晶片的有源面上的器件包括銅互連結(jié)構(gòu)?？蛇x的，所述保護(hù)層的硬度大于所述銅互連結(jié)構(gòu)的硬度?？蛇x的，所述保護(hù)層為氮化硅?？蛇x的，所述保護(hù)層的厚度范圍為50 1000埃。
可選的，對所述晶片進(jìn)行刷洗后，還包括采用化學(xué)機(jī)械研磨去除所述保護(hù)層。可選的，去除所述保護(hù)層的化學(xué)機(jī)械研磨同時去除部分的銅互連結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)首先采用去離子水和化學(xué)溶液進(jìn)行清洗； 在所述晶片的有源面上形成保護(hù)層，所述保護(hù)層的硬度大于所述有源面上的銅互連結(jié)構(gòu)； 接著，采用刷洗的方式對所述晶片進(jìn)行清洗，可以加大清洗力度，對晶片上的碎片進(jìn)行徹底的去除；進(jìn)一步地，所述保護(hù)層的去除采用的是化學(xué)機(jī)械研磨的方法，與現(xiàn)有技術(shù)中，去除有源面上的多余的銅互連結(jié)構(gòu)也為化學(xué)機(jī)械研磨，上述化學(xué)機(jī)械研磨可以采用同一步的化學(xué)機(jī)械研磨進(jìn)行，簡化工藝步驟。


圖1為本發(fā)明一個實(shí)施例的晶片清洗方法流程示意圖。
具體實(shí)施例方式經(jīng)過化學(xué)機(jī)械拋光后，放置在晶盒內(nèi)的晶片可能會因為機(jī)械受力不均衡或其他原因，造成一片或數(shù)片晶片破碎，或者晶盒平時放置時，因為放置位置的不恰當(dāng)或者外力的影響，也會導(dǎo)致晶盒內(nèi)的一片或數(shù)片的晶片發(fā)生破碎。所述破碎晶片形成的碎片可能會直接殘留在其他沒有破碎的晶片上，造成晶片污染，或者碎片殘留在晶盒中，后續(xù)將會對其他晶片造成損傷，影響晶片的良率。且因為碎片的大小不等，現(xiàn)有清洗流程很難徹底將上述碎片徹底去除。為解決上述問題，本發(fā)明提供一種晶片清洗方法，包括提供晶片，所述晶片具有形成有器件的有源面及未形成有器件的背面，采用去離子水和化學(xué)溶液對所述晶片進(jìn)行清洗；在所述晶片的有源面上生長保護(hù)層；采用去離子水對所述晶片進(jìn)行刷洗。如圖1所示，為本發(fā)明一個實(shí)施例的晶片清洗方法，包括執(zhí)行步驟Si,提供一批晶片，所述一批晶片放置于一個晶盒內(nèi)，所述晶片具有形成有器件的有源面及未形成有器件的背面；執(zhí)行步驟S2，用去離子水對整盒晶片進(jìn)行清洗；執(zhí)行步驟S3，更換一個新晶片盒；執(zhí)行步驟S4,使用化學(xué)溶液逐片清洗晶片上的碎片；執(zhí)行步驟S5，逐片在每片晶片的有源面上生長保護(hù)層；執(zhí)行步驟S6，對所述晶片逐片進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，去除所述所述保護(hù)層；執(zhí)行步驟S7，最后用去離子水進(jìn)行清洗。為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)的說明。在以下描述中闡述了具體細(xì)節(jié)以便于充分理解本發(fā)明。但是本發(fā)明能夠以多種不同于在此描述的其它方式來實(shí)施，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在不違背本發(fā)明內(nèi)涵的情況下做類似推廣。因此本發(fā)明不受下面公開的具體實(shí)施的限制。首先，提供一批晶片，所述一批晶片放置于一個晶盒內(nèi)，一般來說，一盒晶片中可以包含的晶片數(shù)量為20 40片，為了達(dá)到較高的晶片清洗效果，采用對整盒晶片進(jìn)行批量處理，本實(shí)施例中，所述一盒晶片中包含的晶片數(shù)量為25片。本實(shí)施例中，所述一批晶片為經(jīng)過化學(xué)機(jī)械研磨的晶片，所述晶片通過化學(xué)機(jī)械研磨后，所述晶片上包含有大量的不同數(shù)量級大小的碎片，所述碎片包括有納米級、微米級和甚至毫米級的碎片。作為其他實(shí)施例，也可以對平時放置晶盒內(nèi)的晶片進(jìn)行清洗。首先，采用去離子水對所述整盒晶片進(jìn)行清洗，去除所述整個晶片上的毫米級的碎片，因為所述碎片的尺寸較大，采用去離子水去除則可以達(dá)到較好的去除效果，操作簡單且成本較為低廉。接著，將所述去離子水清洗后的晶片從晶盒中取出，并將所有的晶片放置于新的晶盒中。在重新放置的過程中，一些較大尺寸的碎片將留在原有晶盒中，使得破碎晶片造成的碎片得到初步的去除。置換新的晶盒后，將放置于新晶盒中的晶片逐片取出，依次對所述晶片進(jìn)行清洗， 所述清洗主要采用堿性化學(xué)溶液進(jìn)行清洗，主要對晶片表面一些尺寸較小的碎片進(jìn)行去除，所述碎片包括微米級和納米級的碎片。本實(shí)施例中，所述化學(xué)溶液的型號為ST250，所述化學(xué)溶液中主要成分為氨水。采用上述步驟對所述晶片進(jìn)行處理后，可去除大部分的納米級、微米級甚至毫米級的碎片，但是因為始終采用的是溶液清洗(包括去離子水清洗和化學(xué)溶液清洗)，力度較小，不能達(dá)到較大的清洗效果。為進(jìn)一步達(dá)到更佳的清洗效果，本發(fā)明還包括對所述晶片逐片進(jìn)行機(jī)械刷洗。具體地包括，首先逐片在所述晶片的有源面上生長一層保護(hù)層，以避免在后續(xù)的刷洗過程中， 對所述晶片有源面的器件區(qū)造成損傷。因為所述有源面上生長有銅互連結(jié)構(gòu)，所以所述保護(hù)層的硬度需要比銅材料大得多，后續(xù)的刷洗過程中的力度可適當(dāng)?shù)募哟?，以增加清洗效果。同時，所述保護(hù)層在后期應(yīng)較易去除，簡化清洗工藝。本實(shí)施例中，所述保護(hù)層為氮化硅層，所述保護(hù)層材料的厚度為50 1000埃，較佳的為100埃。逐片在所述晶片上生長所述保護(hù)層后，接著采用去離子水逐片對所述晶片進(jìn)行刷洗。本實(shí)施例中，主要是對氮化硅層未覆蓋住的部分進(jìn)行刷洗，去除一些微米級別以下的碎片。所述刷洗過程中，所述刷洗力度較大，以進(jìn)一步去除存在于晶片上縫隙內(nèi)的碎片，提高清洗效果。最后，采用化學(xué)機(jī)械研磨去除所述保護(hù)層。作為其他實(shí)施例，如前所述，所述晶片的有源面上形成有銅互連結(jié)構(gòu)，所述銅互連結(jié)構(gòu)一般較大?，F(xiàn)有技術(shù)還需要在所述晶片進(jìn)行清洗后，對有源面形成的銅互連結(jié)構(gòu)進(jìn)行化學(xué)機(jī)械研磨，以去除多余的銅互連結(jié)構(gòu)部分。 本實(shí)施例中，所述銅互連結(jié)構(gòu)的化學(xué)機(jī)械研磨和保護(hù)層的化學(xué)機(jī)械研磨同時進(jìn)行，可以增加工藝。采用上述化學(xué)機(jī)械研磨后，還包括對所述晶片上的碎片進(jìn)行清洗，因為所述化學(xué)機(jī)械研磨的時間和力度均較小，造成的碎片數(shù)量也極其有效，采用去離子水進(jìn)行清洗，即可以達(dá)到較好的清洗效果。作為其他實(shí)施例，為達(dá)到更進(jìn)一步的清洗效果，還可以在所述去離子水清洗后，采用化學(xué)溶液對所述晶片進(jìn)行清洗。所述化學(xué)溶液為堿性化學(xué)溶液，本實(shí)施例中，所述化學(xué)溶液的型號為ST250。進(jìn)一步地，在不影響所述晶片的結(jié)構(gòu)性能的前提下，可以循環(huán)采用本發(fā)明的晶片清洗方法，以對所述晶片進(jìn)行更佳效果的清洗。此處就不詳細(xì)敘述。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)首先采用去離子水和化學(xué)溶液進(jìn)行清洗； 接著在所述晶片的有源面上形成保護(hù)層，所述保護(hù)層的硬度大于所述有源面上的銅互連結(jié)構(gòu)；接著，采用刷洗的方式對所述晶片進(jìn)行清洗，可以加大清洗力度，對晶片上的碎片進(jìn)行徹底的去除；進(jìn)一步地，所述保護(hù)層的去除采用的是化學(xué)機(jī)械研磨的方法，與現(xiàn)有技術(shù)中， 去除有源面上的多余的銅互連結(jié)構(gòu)也為化學(xué)機(jī)械研磨，上述化學(xué)機(jī)械研磨可以采用同一步化學(xué)機(jī)械研磨進(jìn)行，簡化工藝步驟。本發(fā)明雖然以較佳實(shí)施例公開如上，但其并不是用來限定本發(fā)明，任何本領(lǐng)域技術(shù)人員在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，都可以做出可能的變動和修改，因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以本發(fā)明權(quán)利要求所界定的范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
1.一種晶片的清洗方法，其特征在于，包括提供晶片，所述晶片具有形成有器件的有源面及未形成有器件的背面，采用去離子水和化學(xué)溶液對所述晶片進(jìn)行清洗；在所述晶片的有源面上生長保護(hù)層；采用去離子水對所述晶片進(jìn)行刷洗。
2.如權(quán)利要求1所述的晶片清洗方法，其特征在于，所述化學(xué)溶液為堿性溶液。
3.如權(quán)利要求2所述的晶片清洗方法，其特征在于，所述化學(xué)溶液為氨水。
4.如權(quán)利要求1所述的晶片清洗方法，其特征在于，所述晶片的有源面上的器件包括銅互連結(jié)構(gòu)。
5.如權(quán)利要求4所述的晶片清洗方法，其特征在于，所述保護(hù)層的硬度大于所述銅互連結(jié)構(gòu)的硬度。
6.如權(quán)利要求5所述的晶片清洗方法，其特征在于，所述保護(hù)層為氮化硅。
7.如權(quán)利要求6所述的晶片清洗方法，其特征在于，所述保護(hù)層的厚度范圍為50 1000 埃。
8.如權(quán)利要求1所述的晶片清洗方法，其特征在于，對所述晶片進(jìn)行刷洗后，還包括采用化學(xué)機(jī)械研磨去除所述保護(hù)層。
9.如權(quán)利要求8所述的晶片清洗方法，其特征在于，去除所述保護(hù)層的化學(xué)機(jī)械研磨同時去除部分的銅互連結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明提供一種晶片清洗方法，包括提供晶片，所述晶片包括形成有器件的有源面及未形成有器件的背面，采用去離子水和化學(xué)溶液對所述晶片進(jìn)行清洗，并在所述晶片的有源面上生長保護(hù)層，采用去離子水對所述晶片進(jìn)行刷洗。本發(fā)明首先采用去離子水和化學(xué)溶液進(jìn)行清洗；接著在所述晶片的有源面上形成保護(hù)層，所述保護(hù)層的硬度大于所述有源面上的器件結(jié)構(gòu)；接著，采用刷洗的方式對所述晶片進(jìn)行清洗，可以加大清洗力度，對晶片進(jìn)行徹底的去除。
文檔編號H01L21/02GK102468125SQ20101053266
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月1日
發(fā)明者吳雪梅, 李佩, 馬智勇, 黃軍平 申請人:中芯國際集成電路制造(上海)有限公司