改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法
【專利摘要】本發(fā)明提出了一種改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，在化學(xué)酸液對晶圓表面進(jìn)行清洗之后，將晶圓表面改變成疏水性，再采用臭氧對晶圓表面進(jìn)行處理，原子氧會在晶圓表面擴(kuò)散，從而在晶圓表面形成非定型的SiOX，后續(xù)與去離子水接觸會形成非橋鍵親水性的羥基，進(jìn)而將晶圓表面改變?yōu)橛H水性，去離子水便能夠與晶圓表面完全接觸，能夠完全沖去殘留在晶圓表面的化學(xué)酸液，避免化學(xué)酸液與后續(xù)形成的薄膜發(fā)生反應(yīng)形成缺陷。
【專利說明】改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域，尤其涉及一種改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]在半導(dǎo)體制造過程中，需要在晶圓表面沉積形成多層薄膜，并且需要對不同薄膜進(jìn)行刻蝕工藝等處理，從而形成堆疊的器件結(jié)構(gòu)。
[0003]其中，有些工藝或薄膜完成之后需要對晶圓的表面進(jìn)行清洗，使用化學(xué)酸液便于去除殘留在晶圓表面的殘留薄膜等。通常使用的化學(xué)酸液包括氫氟酸、硫酸、鹽酸或磷酸等，不同材質(zhì)的薄膜采用不同的酸液，具體的酸液可以根據(jù)具體工藝需要來決定。例如，在用化學(xué)酸液清理晶圓的表面時，通常會用氫氟酸去除氧化生長的或者化學(xué)氣相沉積生長的氧化物。
[0004]通常情況下，在使用化學(xué)酸液清洗晶圓表面之后，再使用去離子水對晶圓的表面進(jìn)行沖洗，目的是為了將殘留在晶圓表面的化學(xué)酸液沖洗干凈，防止對后續(xù)工藝造成影響。
[0005]然而，很多化學(xué)酸液對晶圓表面進(jìn)行清洗之后會使晶圓表面的特性改變成疏水性，后續(xù)再使用去離子水沖洗清潔晶圓時，由于晶圓表面已變?yōu)槭杷?，去離子水和晶圓表面的接觸不充分，導(dǎo)致清洗不干凈，造成一些化學(xué)酸液依舊殘留在晶圓的表面，形成水印。殘留在晶圓表面的化學(xué)酸液會和后續(xù)工藝形成的薄膜或者金屬發(fā)生反應(yīng)，從而造成晶圓良率的損失甚至導(dǎo)致晶圓穩(wěn)定性測試不合格。因此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)急需解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，能夠使化學(xué)酸液處理后變?yōu)槭杷缘木A改變成親水性，等離子水能夠完全出去殘留在晶圓表面的化學(xué)酸液，避免缺陷的形成。
[0007]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提出了一種改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，包括步驟:
[0008]提供晶圓；
[0009]采用化學(xué)酸液對晶圓表面進(jìn)行清洗，且晶圓表面改變?yōu)槭杷裕?br> [0010]采用臭氧對晶圓表面進(jìn)行處理，將晶圓表面改變?yōu)橛H水性；
[0011]采用去離子水對晶圓表面進(jìn)行清洗，去除殘留在晶圓表面的化學(xué)酸液。
[0012]進(jìn)一步的，所述化學(xué)酸液為氫氟酸。
[0013]進(jìn)一步的，所述臭氧采用噴嘴噴入方式對晶圓表面進(jìn)行處理。
[0014]進(jìn)一步的，所述噴嘴沿著晶圓的直徑方向以預(yù)定速度來回運(yùn)動。
[0015]進(jìn)一步的，所述預(yù)定速度的范圍為20mm/s?100mm/s。。
[0016]進(jìn)一步的，所述臭氧流量范圍是50L/min?150L/min。
[0017]進(jìn)一步的,所述臭氧對晶圓表面進(jìn)行處理的時間范圍是40s?240s。[0018]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果主要體現(xiàn)在:在化學(xué)酸液對晶圓表面進(jìn)行清洗之后，將晶圓表面改變成疏水性，再采用臭氧對晶圓表面進(jìn)行處理，原子氧會在晶圓表面擴(kuò)散，從而在晶圓表面形成非定型的SiOX，后續(xù)與去離子水接觸會形成非橋鍵親水性的羥基，進(jìn)而將晶圓表面改變?yōu)橛H水性，去離子水便能夠與晶圓表面完全接觸，能夠完全沖去殘留在晶圓表面的化學(xué)酸液，避免化學(xué)酸液與后續(xù)形成的薄膜發(fā)生反應(yīng)形成缺陷。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明一實(shí)施例中改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法的流程圖。【具體實(shí)施方式】
[0020]下面將結(jié)合示意圖對本發(fā)明的改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法進(jìn)行更詳細(xì)的描述，其中表示了本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，應(yīng)該理解本領(lǐng)域技術(shù)人員可以修改在此描述的本發(fā)明，而仍然實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的有利效果。因此，下列描述應(yīng)當(dāng)被理解為對于本領(lǐng)域技術(shù)人員的廣泛知道，而并不作為對本發(fā)明的限制。
[0021]為了清楚，不描述實(shí)際實(shí)施例的全部特征。在下列描述中，不詳細(xì)描述公知的功能和結(jié)構(gòu)，因?yàn)樗鼈儠贡景l(fā)明由于不必要的細(xì)節(jié)而混亂。應(yīng)當(dāng)認(rèn)為在任何實(shí)際實(shí)施例的開發(fā)中，必須做出大量實(shí)施細(xì)節(jié)以實(shí)現(xiàn)開發(fā)者的特定目標(biāo)，例如按照有關(guān)系統(tǒng)或有關(guān)商業(yè)的限制，由一個實(shí)施例改變?yōu)榱硪粋€實(shí)施例。另外，應(yīng)當(dāng)認(rèn)為這種開發(fā)工作可能是復(fù)雜和耗費(fèi)時間的，但是對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說僅僅是常規(guī)工作。
[0022]在下列段落中參照附圖以舉例方式更具體地描述本發(fā)明。根據(jù)下面說明和權(quán)利要求書，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和特征將更清楚。需說明的是，附圖均采用非常簡化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、明晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0023]請參考圖1，在本實(shí)施例中，提出了一種改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，包括步驟:
[0024]SlOO:提供晶圓；
[0025]S200:采用化學(xué)酸液對晶圓表面進(jìn)行清洗，且晶圓表面改變?yōu)槭杷裕?br> [0026]S300:采用臭氧對晶圓表面進(jìn)行處理，將晶圓表面改變?yōu)橛H水性；
[0027]S400:采用去離子水對晶圓表面進(jìn)行清洗，去除殘留在晶圓表面的化學(xué)酸液。
[0028]在本實(shí)施例中，采用的化學(xué)酸液為氫氟酸，用于去除晶圓表面的氧化層，氧化層可以為熱氧化法形成，也可以為化學(xué)氣相沉積法形成。然而可以知曉的是，針對晶圓表面不同的薄膜可以采用其他相應(yīng)的化學(xué)酸液進(jìn)行清理，在此不作列舉。
[0029]在本實(shí)施例中，所述臭氧采用噴嘴噴入的方式對晶圓表面進(jìn)行處理，即臭氧由噴嘴噴向晶圓的表面，對晶圓表面進(jìn)行處理；所述噴嘴沿著晶圓的直徑方向以預(yù)定速度V來回運(yùn)動，所述預(yù)定速度V的范圍是20mm/s?100mm/s,例如是50mm/s,噴嘴在晶圓的直徑方向來回運(yùn)動能夠保證噴出的臭氧能夠?qū)A的整個表面進(jìn)行處理；所述臭氧流量范圍是50L/min?150L/min,例如是100L/min。所述臭氧對晶圓表面進(jìn)行處理的時間范圍是40s?240s，例如是100s。具體的，可以根據(jù)不同的化學(xué)酸液以及化學(xué)酸液的濃度等來決定處理時間的長短以及臭氧流量的大小等等。
[0030]在本實(shí)施例中，氫氟酸處理晶圓表面的方程S1-0-Si+HF=S1-F+S1-0H，無法生成SiOX (X可以為1、2...)過渡層，進(jìn)而形成預(yù)鍵合必須的S1-OH，而臭氧處理晶圓表面時，原子氧會擴(kuò)散在晶圓的表面，使晶圓表面形成非定型的SiOX，再使用去離子水沖洗時，兩者接觸會形成非橋鍵的親水性羥基，從而改變晶圓表面的親水特性。
[0031]綜上，在本發(fā)明實(shí)施例提供的改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法中，在化學(xué)酸液對晶圓表面進(jìn)行清洗之后，將晶圓表面改變成疏水性，再采用臭氧對晶圓表面進(jìn)行處理，原子氧會在晶圓表面擴(kuò)散，從而在晶圓表面形成非定型的SiOX，后續(xù)與去離子水接觸會形成非橋鍵親水性的羥基，進(jìn)而將晶圓表面改變?yōu)橛H水性，去離子水便能夠與晶圓表面完全接觸，能夠完全沖去殘留在晶圓表面的化學(xué)酸液，避免化學(xué)酸液與后續(xù)形成的薄膜發(fā)生反應(yīng)形成缺陷。
[0032]上述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不對本發(fā)明起到任何限制作用。任何所屬【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的范圍內(nèi)，對本發(fā)明揭露的技術(shù)方案和技術(shù)內(nèi)容做任何形式的等同替換或修改等變動，均屬未脫離本發(fā)明的技術(shù)方案的內(nèi)容，仍屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，包括步驟: 提供晶圓； 采用化學(xué)酸液對晶圓表面進(jìn)行清洗，且晶圓表面改變?yōu)槭杷裕? 采用臭氧對晶圓表面進(jìn)行處理，將晶圓表面改變?yōu)橛H水性； 采用去離子水對晶圓表面進(jìn)行清洗，去除殘留在晶圓表面的化學(xué)酸液。
2.如權(quán)利要求1所述的改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，其特征在于，所述化學(xué)酸液為氫氟酸。
3.如權(quán)利要求1所述的改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，其特征在于，所述臭氧采用噴嘴噴入方式對晶圓表面進(jìn)行處理。
4.如權(quán)利要求3所述的改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，其特征在于，所述噴嘴沿著晶圓的直徑方向以預(yù)定速度來回運(yùn)動。
5.如權(quán)利要求4所述的改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，其特征在于，所述預(yù)定速度范圍為20mm/s?100mm/s。
6.如權(quán)利要求5所述的改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，其特征在于，所述臭氧流量范圍是50L/min?150L/min。
7.如權(quán)利要求6所述的改善化學(xué)酸液清洗工藝造成缺陷的方法，其特征在于，所述臭氧對晶圓表面進(jìn)行處理的時間范圍是40s?240s。
【文檔編號】H01L21/02GK103871843SQ201410122362
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】周玉, 陳俊 申請人:武漢新芯集成電路制造有限公司