一种晶片清洗方法

摘要

一种晶片清洗方法，包括以下步骤：采用酸性清洗剂进行清洗；采用碱性清洗剂进行清洗；采用纯水进行清洗；采用无水乙醇进行清洗；对清洗后的晶片进行烘烤；对清洗后的晶片进行除静电处理。本发明先通过化学反应去除晶片表面的大部分污物及氧化层，再通过流水冲去表面大部分的清洗剂，然后进行纯水超声波清洗，无水乙醇超声波清洗和晃洗彻底清除剩余的细微污物和清洗剂，最后清洗采用无水乙醇，变干；清洗完毕后，通过高温和微波烘烤，使晶片堆的内外都变得干燥，最后去除晶片静电；本发明通过实践，得出每一步的最佳清洗时间，使清洗时间缩短，清洗效果好，而且，本晶片清洗的方法成本较低，处理效果好，适于推广。

权利要求

1.一种晶片清洗方法，其特征在于，清洗前先将符合目标频率的晶片投入到相应的筛杯中，所述清洗方法包括以下步骤：第一步，将装有晶片的筛杯放入酸性清洗剂中，然后利用喷水装置将漂浮在酸性清洗剂表面的晶片击落，再将装有晶片的筛杯放入酸性清洗剂进行一定时间的超声波清洗；

第二步，采用热水进行流洗；

第三步，将装有晶片的筛杯放入碱性清洗剂中，然后利用喷水装置将漂浮在碱性清洗剂表面的晶片击落，再将装有晶片的筛杯放入碱性清洗剂进行一定时间的超声波清洗；

第四步，采用热水进行流洗；

第五步，将晶片放入装有纯水的器皿中采用超声波清洗方法进行超声波清洗；

第六步，将晶片放入容器中采用纯水进行流洗；

第七步，将晶片放入装有纯水的器皿中采用超声波清洗方法进行超声波清洗；

第八步，将晶片放入容器中采用纯水进行流洗；

第九步，采用无水乙醇进行清洗；

第十步，将晶片放入烤箱进行温度在130℃±10℃之间、时间为20分钟的高温烘烤；

第十一步，将晶片放入培养皿中在微波炉中进行时间为20分钟的中火烘烤；

第十二步，对晶片进行除静电处理；

其中，所述第九步中对晶片采用无水乙醇进行清洗步骤包括无水乙醇超声波清洗过程和至少2次无水乙醇晃动清洗过程，所述无水乙醇超声波清洗过程在进行1次无水乙醇晃动清洗过程之后进行，进行无水乙醇超声波清洗过程后再进行其它无水乙醇晃动清洗过程；所述无水乙醇超声波清洗过程为将晶片放入装有无水乙醇的器皿中采用超声波清洗方法进行超声波清洗；所述无水乙醇晃动清洗过程为将晶片放入装有无水乙醇的容器中进行晃动清洗。

2.根据权利要求1所述的一种晶片清洗方法，其特征在于，所述采用酸性清洗剂进行清洗和采用碱性清洗剂进行清洗的时间均为5分钟，在采用酸性清洗剂进行清洗和采用碱性清洗剂进行清洗后采用热水进行流洗的时间分别为2分钟和5分钟。

3.根据权利要求1所述的一种晶片清洗方法，其特征在于，所述第一次对晶片进行纯水清洗过程中超声波清洗时间为3分钟，纯水流洗时间为2分钟；所述第二次对晶片进行纯水清洗过程中超声波清洗时间为3分钟，纯水流洗时间为1分钟，两次纯水清洗过程使用的所述纯水的阻值大于10MΩ。

4.根据权利要求1所述的一种晶片清洗方法，其特征在于，所述无水乙醇超声波清洗的时间为5分钟，每次所述无水乙醇晃动清洗时需晃动30至50圈。

5.根据权利要求1所述的一种晶片清洗方法，其特征在于，所述筛杯采用不锈钢筛杯，向筛杯中投入的晶片数量为0.8K-1.2K个。

说明书

一种晶片清洗方法

技术领域

[0001] 本发明涉及半导体器件制作工艺领域，具体说是一种晶片清洗方法。

背景技术

[0002] 在半导体晶片制作工艺中，晶片表面层原子因垂直切片方向的化学键被破坏而成为悬空键，形成表面附近的自由力场，极易吸附各种杂质，例如油脂、松香、聚乙二醇等有机物，金属、金属离子及一些无机化合物，自然氧化层及尘埃及其他颗粒等，晶片上附着这些污垢后，使晶片容易发生变花、发蓝、发黑、影响制绒等现象，严重影响晶片生产质量。目前，晶片的清洗方法较多，传统的RCA法工艺过程大致分四步，分别采用四种试剂进行清洗，使用试剂多，成本高；还有旋转喷淋法，它使晶片清洗程度不均匀，很多晶片上仍留有一些细微的杂质，导致生产的晶片质量不高。

发明内容

[0003] 为了克服上述现有技术存在的缺点，本发明的目的在于提供一种可有效改善晶片清洗效果，且清洗成本低的晶片清洗方法。

[0004] 为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案：一种晶片清洗方法，清洗前先将符合目标频率的晶片投入到相应的筛杯中，所述清洗方法包括以下步骤：

[0005] 采用酸性清洗剂进行清洗；

[0006] 采用碱性清洗剂进行清洗；

[0007] 采用纯水进行清洗；

[0008] 采用无水乙醇进行清洗；

[0009] 对清洗后的晶片进行烘烤；

[0010] 对清洗后的晶片进行除静电处理。

[0011] 进一步的，它还包括热水流洗的步骤，在所述采用酸性清洗剂进行清洗的步骤后和采用碱性清洗剂进行清洗的步骤后分别对晶片采用热水进行流洗。

[0012] 更进一步的，所述采用酸性清洗剂进行清洗和采用碱性清洗剂进行清洗的时间均为5分钟，在采用酸性清洗剂进行清洗和采用碱性清洗剂进行清洗后采用热水进行流洗的时间分别为2分钟和5分钟。

[0013] 进一步的，所述对晶片采用酸性清洗剂进行清洗的步骤为：首先利用喷水装置将漂浮在酸性清洗剂表面的晶片击落，然后将装有晶片的筛杯放入酸性清洗剂进行一定时间的超声波清洗；

[0014] 所述对晶片采用碱性清洗剂进行清洗的步骤为：首先利用喷水装置将漂浮在碱性清洗剂表面的晶片击落，然后将装有晶片的筛杯放入碱性清洗剂进行一定时间的超声波清洗。

[0015] 优选的，所述对晶片采用纯水进行清洗的步骤包括2次纯水清洗过程，[0016] 每次所述纯水清洗过程为：首先将晶片放入装有纯水的器皿中采用超声波清洗方法进行超声波清洗，然后再将晶片放入容器中采用纯水进行流洗。

[0017] 优选的，所述第一次对晶片进行纯水清洗过程中超声波清洗时间为3分钟，纯水流洗时间为2分钟；所述第二次对晶片进行纯水清洗过程中超声波清洗时间为3分钟，纯水流洗时间为1分钟，两次纯水清洗过程使用的所述纯水的阻值大于10MΩ。

[0018] 进一步的，所述对晶片采用无水乙醇进行清洗步骤包括无水乙醇超声波清洗过程和至少2次无水乙醇晃动清洗过程，所述无水乙醇超声波清洗过程在进行1次无水乙醇晃动清洗过程之后进行，进行无水乙醇超声波清洗过程后再进行其它无水乙醇晃动清洗过程；所述无水乙醇超声波清洗过程为将晶片放入装有无水乙醇的器皿中采用超声波清洗方法进行超声波清洗；所述无水乙醇晃动清洗过程为将晶片放入装有无水乙醇的容器中进行晃动清洗。

[0019] 优选的，所述无水乙醇超声波清洗的时间为5分钟，每次所述无水乙醇晃动清洗时需晃动30至50圈。

[0020] 进一步的，所述对清洗后的晶片进行烘烤的步骤包括高温烘烤过程和微波烘烤过程；

[0021] 所述高温烘烤过程为将晶片放入烤箱进行温度在130℃±10℃之间、时间为20分钟的高温烘烤；

[0022] 所述微波烘烤过程为将晶片放入培养皿中在微波炉中进行时间为20分钟的中火烘烤，所使用的微波炉为家用普通微波炉，其额定功率约为800-1000瓦特，中火档位的输出功率约为总功率的60%。

[0023] 优选的，所述筛杯采用不锈钢筛杯，向筛杯中投入的晶片数量为0.8K-1.2K个。

[0024] 本发明的有益效果是：它把晶片分别在酸性和碱性清洗剂中进行超声波清洗，通过化学反应去除晶片表面的大部分污物及氧化层，再通过流水冲去表面大部分的清洗剂，然后进行纯水超声波清洗，无水乙醇超声波清洗和晃洗彻底清除剩余的细微污物和清洗剂，在清洗的最后四步均采用无水乙醇，它挥发快且能带走部分水分，使晶片容易变干；清洗完毕后，通过高温和微波烘烤，使晶片堆的内外都变得干燥，最后通过静电风扇，去除晶片静电；本方法通过实践，得出每一步的最佳清洗时间，使清洗时间缩短，清洗效果好，而且，本晶片清洗的方法成本较低，处理效果好，适于推广。

附图说明

[0025] 下面结合附图和实施例对本发明做进一步的说明：

[0026] 图1为本发明实施例提供的一种晶片清洗方法流程示意图。

具体实施方式

[0027] 如图1所示，提供了本发明的一具体实施的清洗方法流程示意图，但本发明绝不仅限于图1所示的晶片清洗步骤，在本发明的原理下，可以有多种清洗步骤。

[0028] 如图1所示，本发明的一具体实施例包括以下步骤：

[0029] 步骤S1，将符合目标频率的晶片投入到相应的筛杯中。该步骤首先核对晶片频率是否符合目标频率，若符合目标频率，向每只筛杯中投入晶片，若不符合目标频率，立即反映给相应的负责人处理。为了保证清洗效果，使晶片完全清洗干净，在每只筛杯中投入晶片个数为0.8K至1.2K之间，优选的放入1K个晶片，所述盛放晶片的筛杯为底部和侧面均有网孔的杯子，优选的采用不锈钢制成，当然也可以采用纤维聚合物、玻璃等材料制成。

[0030] 步骤S2，将装有晶片的筛杯放入酸性清洗剂中进行超声波清洗。将装入晶片的筛杯放入酸性清洗剂中，然后采用喷水装置（可以是人工喷壶，也可以是机械自动喷枪）将漂浮在清洗剂表面的晶片击落，再进行清洗，优选的采用超声波进行清洗，超声波频率为工业清洗晶片的频率，优选的频率为28Khz（以下所述采用的超声波频率均优选28Khz），在酸性清洗剂中清洗的时间为5min，酸性清洗剂在清洗20K-25K个晶片后要更换一次，保证清洗剂的清洁。对于酸性清洗剂，选用市场上普通的晶片酸性清洗剂即可，该步骤可出去晶片表面的重有机玷污和部分金属。

[0031] 步骤S3，进行热水流洗。在酸性溶剂清洗完成后，将筛杯从酸性清洗剂中取出，对其进行热水流洗，时间为2min，热水温度在75±5℃之间，这样可以冲去晶片表面的酸性清洗剂及其清洗下来的污物。

[0032] 步骤S4，在碱性清洗剂中进行超声波清洗。将步骤S3中清洗完的筛杯放入碱性清洗剂中，然后采用喷水装置（可以是人工喷壶，也可以是机械自动喷枪）将漂浮在清洗剂表面的晶片击落，再进行清洗，优选的采用超声波清洗。碱性清洗剂也选用市场上的普通碱性晶片清洗剂，如PWC-801A 硅晶片专用清洗剂，时间为5min，碱性清洗剂在清洗20K-25K个晶片后要更换一次，保证清洗剂的清洁，该步骤可出去晶片表面的氧化层及表面颗粒。

[0033] 步骤S5，进行热水流洗。在碱性清洗剂中清洗完毕后，将筛杯从碱性清洗剂中取出，对其进行热水流洗，时间为5min，热水温度在75±5℃之间，这样可冲去晶片表面的碱性清洗剂及其清洗下来的污物。

[0034] 步骤S6，在纯水中进行超声波清洗。向容器A中加入200ml纯水，把筛杯放入容器A中，然后采用喷水装置（可以是人工喷壶，也可以是机械自动喷枪）将漂浮在清洗剂表面的晶片击落，再进行超声波清洗。该步骤对晶片表面进行超精密精洗，清洗时间为3min，在每次清洗完后，需要换一次纯水。

[0035] 步骤S7，进行纯水流洗。取出筛杯，对其进行纯水流洗，时间为2min，这样可冲去晶片表面的污物，本步骤中采用的纯水优选的为阻值大于10MΩ的纯水。

[0036] 步骤S8，在纯水中进行超声波清洗。向容器B中加入200ml纯水，把筛杯放入容器B中，然后采用喷水装置（可以是人工喷壶，也可以是机械自动喷枪）将漂浮在清洗剂表面的晶片击落，再进行超声波清洗，对晶片表面进行又一次超精密精洗，清洗时间为3min，在每次清洗完后，需要换一次纯水。

[0037] 步骤S9，进行纯水流洗。取出筛杯，进行纯水流洗，时间为1min，在步骤S6至步骤S9中采用的纯水均优选阻值大于10MΩ的纯水。

[0038] 步骤S10，在无水乙醇内进行晃动清洗。将筛杯置于装有无水乙醇的器皿a中进行晃动清洗，器皿a中的无水乙醇量约为600±100ml，由于晶片数量较多，筛杯要旋转摇晃30至50圈之内方可对晶片进行完全清洗，晃动时，人手或机械手拿在筛杯顶端，以中心轴为旋转中心，以人的手腕或机械手的转轴为顶点进行旋转晃洗，器皿a中的无水乙醇在清洗7K-10K个晶片后更换一次，以保证清洗质量。

[0039] 步骤S11，在无水乙醇内进行超声波清洗。将容器C用纯水清洗并烤干后，加入200ml无水乙醇，把筛杯放入容器C中进行超声波清洗，容器中的无水乙醇在清洗7K-10K个晶片后更换一次，以保证清洗质量。

[0040] 步骤S12，在无水乙醇内进行晃动清洗。将筛杯置于装有无水乙醇的器皿b中进行晃动清洗，之后再将筛杯转移到装有无水乙醇的器皿c中进行晃动清洗，每次筛杯要旋转摇晃30至50圈，器皿b和器皿c中的无水乙醇量均约为600±100ml，器皿b和器皿c中的无水乙醇在清洗7K-10K个晶片后更换一次，以保证清洗质量。通过两道无水乙醇的晃动清洗，晶片表面被完全清洗洁净，最后采用无水乙醇清洗而不采用纯水，是因为无水乙醇容易挥发，且能带走晶片表面的部分水分，因此使用无水乙醇清洗后晶片容易干，效果较纯水佳。

[0041] 步骤S13，对晶片进行高温烘烤。高温烘烤是从晶片堆的表面向内烘干，本实施例中，高温烘烤采用烤箱烘烤，首先沥干乙醇后将晶片放入烤箱中，当烤箱温度达到130℃±10℃之间时开始计时，计时20min后将其取出。

[0042] 步骤S14，对进行进行微波烘烤。把晶片倒入干净的培养皿后，将培养皿放入微波炉中，所采用的微波炉为家用普通微波炉即可，微波炉的额定功率为800-1000瓦特，其中火档位的输出功率约为60%左右，使用其中火进行烘烤，烘烤时间为20min，采用微波烘烤，其原理是从内向外烘烤，实现晶片的完全烤干。

[0043] 步骤S15，对晶片进行除静电处理。该步骤是将晶片放在静电风扇下除去静电。

[0044] 以上所述只是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也被视为本发明的保护范围。