一種晶圓表面的清洗方法技術(shù)

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種晶圓表面的清洗方法。包括步驟：提供晶圓，所述晶圓表面具有l(wèi)ow?k薄膜沉積；對(duì)所述晶圓表面進(jìn)行清洗工藝；晶圓清洗后的晶圓表面反復(fù)循環(huán)使用。采用該方法，可以有效且低成本的實(shí)現(xiàn)晶圓的循環(huán)使用，簡單易行，且循環(huán)使用的成功率較高，為介電材料，尤其是low?k或多孔材料的開發(fā)提供重要的支持。

A cleaning method of wafer surface

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
一種晶圓表面的清洗方法
本專利技術(shù)屬于晶圓清洗工藝方法
，涉及一種晶圓表面的的清洗方法。
技術(shù)介紹
隨著半導(dǎo)體工藝制程的降低，電子器件的尺寸也在不斷降低，隨即帶來的就是信號(hào)的延遲，即RC延遲，這一延遲大大降低了半導(dǎo)體器件的性能，為了降低RC延遲，工藝中用金屬銅代替了鋁，而且低介電常數(shù)的介質(zhì)材料也就成為研究的關(guān)鍵；在low-k薄膜的開發(fā)中，薄膜沉積在晶圓表面，所以晶圓的反復(fù)循環(huán)使用至關(guān)重要。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
本專利技術(shù)解決的問題是提供一種晶圓表面清洗方法，達(dá)到實(shí)現(xiàn)循環(huán)晶圓的目的。為解決上述問題，本專利技術(shù)提供晶圓表面清洗方法，包括步驟：提供晶圓，所述晶圓表面具有l(wèi)ow-k薄膜沉積；對(duì)所述晶圓表面進(jìn)行清洗工藝；晶圓清洗后的晶圓表面反復(fù)循環(huán)使用。可選的，所述清洗工藝為至少一次清洗。可選的，所述low-k薄膜中以Si-O-Si為骨架，摻雜物為飽和或不飽和脂肪烴或芳香烴鏈段。進(jìn)一步地，所述摻雜物為-CH3鏈段。可選的，所述清洗工藝依次包括如下步驟：步驟a.通過HF清洗low-k骨架中的Si-O；步驟b.通過等離子體刻蝕清洗暴露在外的碳；步驟c.采用HF進(jìn)行清洗。可選的，所述步驟a中氫氟酸的濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0.5％-20％。可選的，清洗時(shí)間為5-120min。可選的，所述步驟b進(jìn)行等離子體刻蝕時(shí)間5-120s。可選地，所述清洗工藝等離子體刻蝕步驟中使用O2等離子體。可選的，所述步驟c中HF的濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％-20％。可選的，清洗時(shí)間為2-60min。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本專利技術(shù)的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn)：本專利技術(shù)技術(shù)方案中，無需另外購置設(shè)備，成本低廉，工序簡單；該方法清洗徹底，wafer的重復(fù)利用率增大；在low-k薄膜中，以Si-O-Si為主要骨架，摻雜-CH3等飽和或不飽和脂肪烴或芳香烴鏈段。本專利技術(shù)首先通過HF清洗，先清洗low-k骨架中的Si-O，將碳暴露在外，通過等離子體刻蝕進(jìn)行碳的清洗，保證碳的反應(yīng)充分后，再次進(jìn)行HF的清洗，以此保證晶圓的清洗徹底，達(dá)到循環(huán)的目的。附圖說明為了便于本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，下面結(jié)合附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步的說明。圖1為本專利技術(shù)實(shí)施例1中清洗工藝的waferrecycle的流程圖；圖2為本專利技術(shù)對(duì)比例2中直接PlasmaOxidation后的FTIR圖；圖3為本專利技術(shù)與對(duì)比例2清洗后晶圓的殘余薄膜厚度對(duì)比圖。具體實(shí)施方式為使本專利技術(shù)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(duì)本專利技術(shù)的具體實(shí)施例做詳細(xì)地說明。本實(shí)施例中，low-k：低介電常數(shù)；Wafer：晶圓；HF：氫氟酸；Plasmaetch：等離子體刻蝕；Oxidationtreatment：氧化處理；Waferrecycle：晶圓循環(huán)使用；PECVD：等離子體增強(qiáng)化學(xué)氣相沉積。晶圓表面清洗方法，包括步驟：提供晶圓，所述晶圓表面具有l(wèi)ow-k薄膜沉積；對(duì)所述晶圓表面進(jìn)行清洗工藝；晶圓清洗后的晶圓表面反復(fù)循環(huán)使用。本實(shí)施例采用氫氟酸清洗與等離子體刻蝕結(jié)合的方式進(jìn)行，在low-k薄膜中，以Si-O-Si為主要骨架，摻雜-CH3，首先通過HF清洗，先清洗low-k骨架中的Si-O，將碳暴露在外，通過等離子體刻蝕進(jìn)行碳的清洗，保證碳的反應(yīng)后，再次進(jìn)行HF的清洗，以此保證晶圓的清洗徹底，達(dá)到循環(huán)的目的。將長有l(wèi)ow-k材料的晶圓用0.5％-20％的氫氟酸在清洗設(shè)備的酸槽中進(jìn)行清洗浸泡10-120min，取出后用清水將晶圓沖洗后，烘干；優(yōu)選的，氫氟酸的濃度質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5％-20％。其他實(shí)施例中，采用將烘干后的晶圓用可產(chǎn)生等離子體的設(shè)備，例如PECVD設(shè)備或者Etch設(shè)備進(jìn)行O2等離子體刻蝕10-120s，用于去除low-k薄膜中的碳；將上述晶圓再次用5％-20％的HF在酸槽中進(jìn)行清洗5-60min，取出后用清水將晶圓沖洗后，烘干待用。其中HF的濃度需要與清洗時(shí)間相匹配，高的濃度例如20％，可配合相對(duì)短的清洗時(shí)間，例如5min。以上的時(shí)間均根據(jù)薄膜的厚度進(jìn)行調(diào)整。實(shí)施例1將長有l(wèi)ow-k材料的晶圓用5％的氫氟酸在清洗設(shè)備的酸槽中進(jìn)行清洗浸泡不少于5min，為取得良好效果，優(yōu)選的浸泡時(shí)間為不少于30min，例如為60min，取出后用清水將晶圓沖洗后，烘干；將烘干后的晶圓用可產(chǎn)生等離子體的設(shè)備，例如PECVD等設(shè)備進(jìn)行O2等離子體刻蝕60s，用于去除low-k薄膜中的碳，其他實(shí)施例中，刻蝕時(shí)間可根據(jù)工藝需求調(diào)整，例如5s，30s，45s，120s等；將上述晶圓再次用5％的HF在酸槽中進(jìn)行清洗不少于120s，取出后用清水將晶圓沖洗后，烘干待用。其他實(shí)施例中，清洗時(shí)間為10min。對(duì)比例1將沉積了low-k薄膜的晶圓置于熱處理爐中，O2條件下，600℃以上退火處理1h以上，將成分中的碳氧化，最后利用49％HF濕洗25-35min的方式實(shí)現(xiàn)wafer循環(huán)，該方式需增加熱處理爐，工序復(fù)雜，時(shí)間較長，成本高。對(duì)比例2將沉積了low-k薄膜的wafer利用O2或O2與C4F5的等離子體進(jìn)行處理，處理時(shí)間2-3min，最后利用49％HF濕洗25-35min的方式實(shí)現(xiàn)wafer循環(huán)。用該方式清洗晶圓時(shí)，在氧化處理后，如圖2所示，用紅外光譜(FTIR)仍能監(jiān)測(cè)到-CH3鍵，由此證明清洗效果的不足。以上公開的本專利技術(shù)優(yōu)選實(shí)施例只是用于幫助闡述本專利技術(shù)。優(yōu)選實(shí)施例并沒有詳盡敘述所有的細(xì)節(jié)，也不限制該專利技術(shù)僅為所述的具體實(shí)施方式。顯然，根據(jù)本說明書的內(nèi)容，可作很多的修改和變化。本說明書選取并具體描述這些實(shí)施例，是為了更好地解釋本專利技術(shù)的原理和實(shí)際應(yīng)用，從而使所屬
技術(shù)人員能很好地理解和利用本專利技術(shù)。本專利技術(shù)僅受權(quán)利要求書及其全部范圍和等效物的限制。本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種晶圓表面清洗方法，其特征在于，包括步驟：/n提供晶圓，所述晶圓表面具有l(wèi)ow-k薄膜沉積；/n對(duì)所述晶圓表面進(jìn)行清洗工藝；/n晶圓清洗后的晶圓表面反復(fù)循環(huán)使用。/n

【技術(shù)特征摘要】
1.一種晶圓表面清洗方法，其特征在于，包括步驟：
提供晶圓，所述晶圓表面具有l(wèi)ow-k薄膜沉積；
對(duì)所述晶圓表面進(jìn)行清洗工藝；
晶圓清洗后的晶圓表面反復(fù)循環(huán)使用。


2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓表面清洗方法，其特征在于，所述清洗工藝為至少一次清洗。


3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種晶圓表面清洗方法，其特征在于，所述low-k薄膜中以Si-O-Si為骨架，摻雜物為飽和或不飽和脂肪烴或芳香烴鏈段。


4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種晶圓表面清洗方法，其特征在于，所述清洗工藝采用氫氟酸清洗與等離子體刻蝕結(jié)合的方式。


5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種晶圓表面清洗方法，其特征在于，所述等離子體刻蝕步驟在沉積腔體內(nèi)發(fā)生。


6.根據(jù)權(quán)...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林軒宇，王曉晨，柳雪，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：沈陽拓荊科技有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：遼寧;21