【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及半导体制造领域，一种晶圆清洗方法。
技术介绍
1、化学机械抛光(chemical mechanical polishing，简称cmp)又称化学机械研磨，是晶圆制造加工的关键技术之一，其广泛应用于晶圆制造加工过程中各个阶段的表面平整化加工中。随着电子产品朝轻量化、微型化、高速化方向发展，芯片制程精度也越来越高，这就对芯片制造提出了更高的要求。cmp后晶圆表面的清洗，是制造过程非常重要的步骤，清洗是否干净直接影响到电子器件的性能、可靠性和稳定性。
2、cmp的原理为碱性的碱性研磨液中，晶圆表面的si受氢氧根离子(oh-)腐蚀后生成硅酸根离子(sio32-)，sio32-水解过程中形成的动态平衡实现产物硅酸(h2sio3)能部分聚合成多硅酸粒子从而形成胶体，该动态平衡过程受ph值影响明显。
3、传统的清洗方法一般是在cmp工艺之后，将晶圆用去离子水冲洗后，依次浸入氨清洗槽和氢氟酸清洗槽中进行清洗。由于晶圆cmp后表面活性较高，晶圆表面很容易吸附碱性研磨液中的磨料微粉颗粒、有机物、金属离子等污染物，而用去离子水冲洗晶圆的过程中，ph值发生明显变化，由于此时还有大量污染物存在，从而导致部分污染物较为牢固地粘附在晶圆上，形成较难以去除的缺陷。
技术实现思路
1、基于此，有必要提供一种可以解决上述问题的晶圆清洗方法。
2、一种晶圆清洗方法，包括如下步骤：
3、提供cmp设备和晶圆，所述cmp设备包括研磨垫、研磨头、碱性研磨液组件、第
4、所述研磨头固定所述晶圆并且将所述晶圆下压到所述研磨垫的外围区域，所述碱性研磨液组件向所述研磨垫的外围区域添加碱性研磨液，所述研磨头和所述研磨垫分别转动，对所述晶圆进行化学机械抛光；
5、所述晶圆完成所述化学机械抛光后，所述碱性研磨液组件停止向所述研磨垫的外围区域添加碱性研磨液，所述研磨头和所述研磨垫继续转动，同时所述第一清洗组件向所述研磨垫的外围区域添加第一碱性清洗液，对所述晶圆进行第一次预清洗，其中，所述第一碱性清洗液的ph与所述碱性研磨液的ph之差为-1～1；
6、所述晶圆完成所述第一次预清洗后，所述第一清洗组件停止向所述研磨垫的外围区域添加所述第一碱性清洗液，所述研磨头和所述研磨垫继续转动，同时所述第二清洗组件向所述研磨垫的外围区域添加第二碱性清洗液，对所述晶圆进行第二次预清洗，其中，所述第二碱性清洗液的ph大于所述第一碱性清洗液的ph；以及
7、将第二次预清洗后的所述晶圆取出，并对所述晶圆进行后清洗。
8、在一个实施例中，所述研磨头和所述研磨垫继续转动，同时所述第一清洗组件向所述研磨垫的外围区域添加第一碱性清洗液，对所述晶圆进行预清洗的操作中，所述研磨头的转速为80rpm～150rpm，所述研磨垫的转速为50rpm～100rpm，所述第一次预清洗的时间为20s～40s。
9、在一个实施例中，所述研磨头和所述研磨垫继续转动，同时所述第二清洗组件向所述研磨垫的外围区域添加所述第二碱性清洗液，对所述晶圆进行第二次预清洗的操作中，所述研磨头的转速为80rpm～150rpm，所述研磨垫的转速为50rpm～100rpm，所述第二次预清洗的时间为20s～40s，并且所述第一次预清洗的时间和所述第二次预清洗的时间之和不超过70s。
10、在一个实施例中，所述cmp设备还包括第三清洗组件；
11、所述晶圆清洗方法还包括在对所述晶圆进行第二次预清洗的操作之后，在将第二次预清洗后的所述晶圆取出的操作之前，进行如下操作：
12、所述晶圆完成所述第二次预清洗后，所述第二清洗组件停止向所述研磨垫的外围区域添加所述第二碱性清洗液，所述研磨头和所述研磨垫继续转动，同时所述第三清洗组件向所述研磨垫的外围区域添加去离子水，对所述晶圆进行第三次预清洗，其中，所述研磨头的转速为80rpm～150rpm，所述研磨垫的转速为50rpm～100rpm，所述第三次预清洗的时间为20s～40s。
13、在一个实施例中，对所述晶圆进行清洗的操作为：依次采用酸性清洗液和去离子水对所述晶圆进行后清洗。
14、在一个实施例中，依次采用酸性清洗液和去离子水对所述晶圆进行后清洗的操作为：用所述酸性清洗液冲洗所述晶圆后，再用所述去离子水冲洗所述晶圆，所述酸性清洗液冲洗所述晶圆的时间为40s～70s，所述去离子水冲洗所述晶圆的时间为30s～60s，所述酸性清洗液为浓度为0.25wt％～1wt％的hf溶液。
15、在一个实施例中，所述碱性研磨液的ph为8～10，所述第一碱性清洗液的ph为7.5～10.5。
16、在一个实施例中，所述第一碱性清洗液的溶质包括nh3·h2o和nh4cl，所述第一碱性清洗液中，nh3·h2o的浓度为0.04wt％～0.1wt％。
17、在一个实施例中，所述第二碱性清洗液的溶质包括nh3·h2o，所述第二碱性清洗液中，nh3·h2o的浓度为0.08wt％～0.12wt％。
18、在一个实施例中，所述第一碱性清洗液的溶质还包括阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂的浓度为0.2wt％～1wt％；
19、所述第二碱性清洗液的溶质还包括金属离子螯合剂，所述金属离子螯合剂的浓度为0.1wt％～0.6wt％。
20、本专利技术的晶圆清洗方法在cmp工艺后，研磨头和研磨垫继续转动，并依次采用第一碱性清洗液和第二碱性清洗液对晶圆进行清洗，由于第一碱性清洗液的ph与碱性研磨液的ph相近，可以避免晶圆表面的ph值发生明显变化，避免对硅酸的动态平衡造成影响，从而可以从而实现将大部分污染物洗去，减少了污染物粘附在cmp后活性较高的晶圆表面的概率，在将大部分污染物洗去后，ph更高的第二碱性清洗液再次对晶圆进行清洗，从而可以较好的实现晶圆表面污染物的去除。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种晶圆清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述研磨头和所述研磨垫继续转动，同时所述第一清洗组件向所述研磨垫的外围区域添加第一碱性清洗液，对所述晶圆进行预清洗的操作中，所述研磨头的转速为80rpm～150rpm，所述研磨垫的转速为50rpm～100rpm，所述第一次预清洗的时间为20s～40s。
3.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述研磨头和所述研磨垫继续转动，同时所述第二清洗组件向所述研磨垫的外围区域添加所述第二碱性清洗液，对所述晶圆进行第二次预清洗的操作中，所述研磨头的转速为80rpm～150rpm，所述研磨垫的转速为50rpm～100rpm，所述第二次预清洗的时间为20s～40s，并且所述第一次预清洗的时间和所述第二次预清洗的时间之和不超过70s。
4.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述CMP设备还包括第三清洗组件；
5.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，对所述晶圆进行清洗的操作为：依次采用酸性清洗液和去离子水对所述晶圆进行后清
6.根据权利要求5所述的晶圆清洗方法，其特征在于，依次采用酸性清洗液和去离子水对所述晶圆进行后清洗的操作为：用所述酸性清洗液冲洗所述晶圆后，再用所述去离子水冲洗所述晶圆，所述酸性清洗液冲洗所述晶圆的时间为40s～70s，所述去离子水冲洗所述晶圆的时间为30s～60s，所述酸性清洗液为浓度为0.25wt％～1wt％的HF溶液。
7.根据权利要求1～6中任一项所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述碱性研磨液的pH为8～10，所述第一碱性清洗液的pH为7.5～10.5。
8.根据权利要求7所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述第一碱性清洗液的溶质包括NH3·H2O和NH4Cl，所述第一碱性清洗液中，NH3·H2O的浓度为0.04wt％～0.1wt％。
9.根据权利要求8所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述第二碱性清洗液的溶质包括NH3·H2O，所述第二碱性清洗液中，NH3·H2O的浓度为0.08wt％～0.12wt％。
10.根据权利要求9所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述第一碱性清洗液的溶质还包括阴离子表面活性剂，所述阴离子表面活性剂的浓度为0.2wt％～1wt％；
...【技术特征摘要】
1.一种晶圆清洗方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述研磨头和所述研磨垫继续转动，同时所述第一清洗组件向所述研磨垫的外围区域添加第一碱性清洗液，对所述晶圆进行预清洗的操作中，所述研磨头的转速为80rpm～150rpm，所述研磨垫的转速为50rpm～100rpm，所述第一次预清洗的时间为20s～40s。
3.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述研磨头和所述研磨垫继续转动，同时所述第二清洗组件向所述研磨垫的外围区域添加所述第二碱性清洗液，对所述晶圆进行第二次预清洗的操作中，所述研磨头的转速为80rpm～150rpm，所述研磨垫的转速为50rpm～100rpm，所述第二次预清洗的时间为20s～40s，并且所述第一次预清洗的时间和所述第二次预清洗的时间之和不超过70s。
4.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，所述cmp设备还包括第三清洗组件；
5.根据权利要求1所述的晶圆清洗方法，其特征在于，对所述晶圆进行清洗的操作为：依次采用酸性清洗液和去离子水对所述晶圆进行后清洗。
6.根...
【专利技术属性】
技术研发人员：彭海鸥，胡吉繁，赵伟，
申请(专利权)人：珠海市板明科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。