專利名稱：提高晶圓清潔度的清洗方法及清洗甩干設備的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種集成電路制造方法，尤其涉及一種能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法及清洗甩干設備。
背景技術：
在集成電路的制作過程中，晶圓表面的潔凈度及表面態對高質量的硅器件工藝是至關重要的。如果表面質量達不到要求，無論其它工藝步驟控制得多么優秀，也是不可能獲得高質量的半導體器件的。除去晶圓表面上的沾污已不再是最終的要求。到目前為止，清洗方法有許多種，主要有物理清洗和化學清洗。其中化學清洗方法較為常用，但清洗后的甩干中，有時會有少許液體殘留，影響晶圓表面的潔凈度。圖I為現有技術中晶圓的清洗甩干方法，如圖I所示，現有技術中常見的晶圓清洗甩干方法，晶圓10放置于清洗臺30上，清洗噴頭20垂直固定設置于晶圓10的圓心11上方，在清洗過程中，晶圓10自身旋轉，清洗噴頭20噴出清洗液至晶圓10表面上，晶圓10通過自身旋轉將液體帶至晶圓10其他位置，所述方法能夠保證液體分布均勻，但是，由于清洗噴頭20固定于晶圓10的圓心11上方，則晶圓10的圓心11處清洗液分布最多，并且在晶圓10的圓心11處的尚心力最低，引起晶圓10表面尤其是圓心11處的液體殘留雜質無法徹底清除的問題，進而影響晶圓的清潔度、成品率和可靠性。

發明內容
本發明的目的是提供一種能夠減少晶圓清洗甩干過程后雜質液體殘留問題的、能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法及清洗甩干設備。為解決上述問題，本發明提供一種能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，包括提供一清洗臺，將晶圓水平放置于所述清洗臺上；將清洗噴頭設置于所述晶圓的圓心上方，所述清洗噴頭的出液方向傾斜于所述晶圓的垂線方向；晶圓啟動水平自轉，所述清洗噴頭啟動水平移動；開始清洗過程，所述清洗噴頭噴出清洗液至晶圓表面，所述清洗噴頭水平移動至偏尚所述晶圓圓心的位置停止；結束清洗，所述清洗噴頭停止供應清洗液，所述晶圓繼續水平自轉，以甩干所述晶圓。進一步的，所述清洗噴頭自位于晶圓圓心上方即開始噴出清洗液。進一步的,所述清洗噴頭移動至偏離所述晶圓圓心后開始噴出清洗液。進一步的,所述清洗噴頭移動至偏離所述晶圓圓心3 5mm后開始噴出清洗液。進一步的，針對清洗甩干方法，所述清洗噴頭的出液方向與所述晶圓的垂線方向的夾角為3 10°。進一步的，針對清洗甩干方法，在清洗過程中，所述清洗噴頭水平移動至偏離所述晶圓圓心的5 25mm的位置停止。其中，所述清洗噴頭勻速移動，移動速度為5 25mm/
mirio進一步的，針對清洗甩干方法，所述晶圓的轉速為1000 2000轉/分鐘。進一步的，針對清洗甩干方法，所述清洗液為去離子水或化學清洗液。本發明還提供一種能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干設備，包括清洗臺，晶圓水平放置于所述清洗臺上；清洗噴頭，所述清洗噴頭位于所述晶圓上方并能夠水平移動，所述清洗噴頭的出液方向傾斜于所述晶圓的垂線方向。進一步的，針對清洗甩干設備，所述清洗噴頭的出液方向與所述晶圓的垂線方向的夾角為3 10°。 進一步的,所述清洗噴頭能夠從所述晶圓圓心上方水平移動至偏離所述晶圓圓心的5 25_的位置。進一步的，所述清洗噴頭的出液方向與所述晶圓的垂線方向的夾角為3 10°。進一步的，所述清洗甩干設備還包括供液管路，所述供液管路的一端與外部供液裝置相連，另一端與所述清洗噴頭相連。進一步的，所述清洗噴頭與所述供液管路固定連接，所述清洗噴頭的出液方向通過調節供液管路控制。進一步的，所述清洗液為去離子水或化學清洗液。綜上所述，本發明所述晶圓的清洗甩干方法及清洗甩干設備，通過設置所述清洗噴頭的出液方向傾斜于所述晶圓的垂線方向，以在清洗過程中，增加水平方向的清洗力度， 從而提高晶圓的清潔度；同時，清洗噴頭在噴出清洗液時水平移動，使清洗液的分布更加均勻，避免晶圓上同一位置的殘留清洗液殘留過多，并避免由于圓心處的離心力最低導致甩干時晶圓圓心處有液體殘留。此外，清洗噴頭在偏離晶圓圓心一定距離后開始噴灑清洗液，進一步減少了晶圓圓心處液體殘留的可能性，能夠極大地提高晶圓清潔度，降低液體雜質及顆粒雜質的殘留問題；同時，清洗甩干設備的改進簡單易行，成本低廉，在提高晶圓產品的性能、成品率和可靠性的同時節約了工藝成本。


圖I為現有技術中晶圓的清洗甩干設備的結構示意圖。圖2為本發明一實施例中晶圓的清洗甩干方法的流程示意圖。圖3 圖4為本發明一實施例中晶圓的清洗甩干過程中的簡要結構示意圖。
具體實施例方式為使本發明的內容更加清楚易懂，以下結合說明書附圖，對本發明的內容作進一步說明。當然本發明并不局限于該具體實施例，本領域內的技術人員所熟知的一般替換也涵蓋在本發明的保護范圍內。其次，本發明利用示意圖進行了詳細的表述，在詳述本發明實例時，為了便于說明，示意圖不依照一般比例局部放大，不應以此作為對本發明的限定。圖2為本發明一實施例中晶圓的清洗甩干方法的流程示意圖。結合圖2，本發明提供一種能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，包括以下步驟步驟SOl :提供一清洗臺，將晶圓水平放置于所述清洗臺上；步驟S02 :將清洗噴頭設置于所述晶圓的圓心上方，所述清洗噴頭的出液方向傾斜于所述晶圓的垂線方向；步驟S03 :晶圓啟動水平自轉，所述清洗噴頭啟動水平移動；步驟S04 :開始清洗過程，所述清洗噴頭噴出清洗液至晶圓表面，所述清洗噴頭水平移動至偏尚所述晶圓圓心的位置停止；步驟S05 :結束清洗，所述清洗噴頭停止供應清洗液，所述晶圓繼續水平自轉，以甩干所述晶圓。圖3 圖4為本發明一實施例中晶圓的清洗甩干過程中的簡要結構示意圖。以下結合圖2 圖4，詳細說明本發明所述能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法在步驟SOl中，提供一清洗臺300，將晶圓100水平放置于所述清洗臺300上；該清洗臺300為還可設置有晶圓固定裝置(圖中未標示)，用于固定晶圓100并帶動晶圓100 轉動。接著，在步驟S02中，將清洗噴頭200設置于所述晶圓100的圓心101上方，所述清洗噴頭200的出液方向傾斜于所述晶圓100 ;所述清洗噴頭200的出液方向與所述晶圓 100的垂線方向的夾角a的范圍為3 10°，所述清洗噴頭200的出液方向與所述晶圓100 具有一定夾角，能夠使清洗液具有一個水平方向的沖力，從而降低在晶圓100表面的殘留， 并提高對晶圓100表面的清洗能力。在步驟S03中，晶圓100啟動水平自轉，利用晶圓固定裝置帶動晶圓100繞晶圓圓心101水平旋轉，同時所述清洗噴頭200啟動水平移動。所述晶圓100的轉速為1000 2000轉/分鐘，在該轉速條件下，對晶圓100的清洗效果最佳。在步驟S04中，開始清洗過程，所述清洗噴頭200噴出清洗液至晶圓100表面，所述清洗噴頭200水平移動至偏離所述晶圓圓心101的位置停止。所述清洗液為去離子水或化學清洗液。其中，所述清洗噴頭200自位于晶圓圓心101上方即開始噴出清洗液，清洗過程易于控制；或所述清洗噴頭200移動至偏離所述晶圓圓心101后開始噴出清洗液，例如移動至偏離所述晶圓圓心3 5mm后開始噴出清洗液,其中較佳的為4mm,所述清洗噴頭200在偏離晶圓圓心101之后開始噴出清洗液，能夠全面清洗晶圓100的同時，更好地避免晶圓圓心 101處雜質的殘留。在本實施例中，所述清洗噴頭200水平移動至偏離所述晶圓圓心101的5 25mm 的位置停止，偏離晶圓圓心101控制在5 25mm的范圍之內能夠達到均勻晶圓100表面的全面清洗，并避免在晶圓圓心101的雜質顆粒的殘留。在較佳的實施例中，所述清洗噴頭200勻速水平直線移動，通常清洗的時間在I分鐘左右，較佳的移動速度的范圍在5 25mm/min,從而移動至距離所述晶圓圓心101的距離為5 25mm的晶圓100表面處停止。 此外，所述清洗噴頭200還可以勻速曲線運動、勻速折線運動或變速曲線運動、變速直線運動等運動方式，其他能夠實現的清洗噴頭200的運動方式都在本發明的思想范圍之內。步驟S05 :結束清洗，所述清洗噴頭200停止供應清洗液，所述晶圓100繼續水平自轉，以甩干所述晶圓100。
結合上述清洗甩干方法及圖3 圖4，本發明還提供一種能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干設備，包括清洗臺300，晶圓100水平放置于所述清洗臺300上；清洗噴頭200，所述清洗噴頭200位于所述晶圓100上方并能夠水平移動，所述清洗噴頭200的出液方向傾斜于所述晶圓100。其中，所述清洗噴頭200的出液方向與所述晶圓的垂線方向的夾角a為3 10°。 此外，所述清洗甩干設備還包括供液管路201，所述供液管路201的一端與外部供液裝置 (圖中未標示)相連，另一端與所述清洗噴頭200相連。所述清洗噴頭200可以與所述供液管路201固定連接，則所述清洗噴頭200的出液方向可以通過供液管路201控制；或所述清洗噴頭200與所述供液管路201活動連接，所述清洗噴頭200的出液方向可以通過調節清洗噴頭200控制。所述清洗噴頭200與所述供液管路201的連接方式以及清洗噴頭200 的出液方向的調節方式不被上述實施例限制。所述清洗噴頭200能夠從所述晶圓圓心101 上方水平移動至偏離所述晶圓圓心101的5 25mm的位置。清洗液可以為去離子水或化學清洗液。表一為現有技術的清洗甩干后與本發明一實施例中晶圓清洗甩干后增加的雜質顆粒數的比較示意圖。首先選擇非常干凈的晶圓進行測試，故在測試前晶圓上的顆粒數極少，無論使用去離子水還是化學清洗液清洗，經歷清洗過程后都不可避免地會有一些殘留顆粒，表一所顯示的顆粒數的變化為僅經歷清洗步驟后在晶圓表面增加的雜質顆粒數。當然，與本測試不同的是，在實際生產過程中晶圓在清洗之前會殘留有大量的殘留雜質顆粒， 經過清洗后，會有明顯殘留雜質顆粒的減少。從表一可以看出，本發明所述該晶圓清洗甩干方法能夠降低殘留雜質的顆粒數，進而極大地提高了晶圓的清潔度、成品率和可靠性。表一
權利要求
1.一種能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，包括提供一清洗臺，將晶圓水平放置于所述清洗臺上；將清洗噴頭設置于所述晶圓的圓心上方，所述清洗噴頭的出液方向傾斜于所述晶圓的垂線方向；晶圓啟動水平自轉，所述清洗噴頭啟動水平移動；開始清洗過程，所述清洗噴頭噴出清洗液至晶圓表面，所述清洗噴頭水平移動至偏離所述晶圓圓心的位置停止；結束清洗，所述清洗噴頭停止供應清洗液，所述晶圓繼續水平自轉，以甩干所述晶圓。
2.如權利要求I所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，其特征在于，所述清洗噴頭自位于晶圓圓心上方即開始噴出清洗液。
3.如權利要求I所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，其特征在于，所述清洗噴頭移動至偏離所述晶圓圓心后開始噴出清洗液。
4.如權利要求3所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，其特征在于，所述清洗噴頭移動至偏離所述晶圓圓心3 5mm后開始噴出清洗液。
5.如權利要求I所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，其特征在于，所述清洗噴頭的出液方向與所述晶圓的垂線方向的夾角為3 10°。
6.如權利要求I所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，其特征在于，在清洗過程中，所述清洗噴頭水平移動至偏離所述晶圓圓心的5 25_的位置停止。
7.如權利要求6所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，其特征在于，所述清洗噴頭勻速移動，移動速度為5 25mm/min。
8.如權利要求I至7中任意一項所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，其特征在于，所述晶圓的轉速為1000 2000轉/分鐘。
9.如權利要求I至7中任意一項所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，其特征在于，所述清洗液為去離子水或化學清洗液。
10.一種能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干設備，包括清洗臺，晶圓水平放置于所述清洗臺上；清洗噴頭，所述清洗噴頭位于所述晶圓上方并能夠水平移動，所述清洗噴頭的出液方向傾斜于所述晶圓的垂線方向。
11.如權利要求10所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干設備，其特征在于，所述清洗噴頭的出液方向與所述晶圓的垂線方向的夾角為3 10°。
12.如權利要求10所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干設備，其特征在于，所述清洗噴頭能夠從所述晶圓圓心上方水平移動至偏離所述晶圓圓心的5 25mm的位置。
13.如權利要求10所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干設備，其特征在于，所述清洗甩干設備還包括供液管路，所述供液管路的一端與外部供液裝置相連，另一端與所述清洗噴頭相連。
14.如權利要求13所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干設備，其特征在于，所述清洗噴頭與所述供液管路固定連接，所述清洗噴頭的出液方向通過調節供液管路控制。
15.如權利要求13所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干設備，其特征在于，所述清洗噴頭與所述供液管路活動連接，所述清洗噴頭的出液方向通過調節清洗噴頭來控制。
16.如權利要求10至15中任意一項所述的能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干設備，其特征在于，所述清洗液為去離子水或化學清洗液。
全文摘要
本發明提供一種能夠提高晶圓清潔度的清洗甩干方法，包括以下步驟提供一清洗臺，將晶圓水平放置于所述清洗臺上；將清洗噴頭設置于所述晶圓的圓心上方，所述清洗噴頭的出液方向傾斜于所述晶圓的垂線方向；晶圓啟動水平自轉，所述清洗噴頭啟動水平移動；開始清洗過程，所述清洗噴頭噴出清洗液至晶圓表面，所述清洗噴頭水平移動至偏離所述晶圓圓心的位置停止；結束清洗，所述清洗噴頭停止供應清洗液，所述晶圓繼續水平自轉，以甩干所述晶圓。本發明還提供了一種清洗甩干設備。本發明能夠極大地提高晶圓清潔度，減少液體雜質及顆粒雜質的殘留問題，對設備的改進簡單易行，成本低廉，在提高晶圓產品的性能、成品率和可靠性的同時節約了工藝成本。
文檔編號B08B3/02GK102580941SQ20121004538
公開日2012年7月18日 申請日期2012年2月27日 優先權日2012年2月27日
發明者王毅博 申請人:上海集成電路研發中心有限公司