清洗半導體器件的方法
2023-04-30 01:13:31
專利名稱：清洗半導體器件的方法
技術領域：
本發明涉及一種半導體器件，更具體地說，涉及一種清洗半導體器件的方法。
背景技術：
隨著信息媒體技術(例如計算機)的發展，半導體製造技術也得到了發展。 在半導體器件製造技術中的發展因素包括多個方面，諸如改善的集成度、細度、運行速度和/或其他類似方面。隨著一些類型的半導體器件電路集成度的提高， 需要處理包含多層疊層中的多種半導體薄膜的結構中的精細圖案。
在相對高度集成的半導體器件工藝中，製造工藝的數量將相對較高。在相 對大量的製造工藝中，將有很多殘渣和/或汙染物殘留在製造出的表面上。殘渣和/或汙染物將使半導體器件結構形狀變形，並因此惡化半導體器件的電特 性。半導體器件電學特性的惡化，對半導體器件的可靠性和產量具有負面影響。 因此，可執行清洗工藝，以在特定半導體製造工藝後，去除殘渣和/或汙染物， 這將防止和/或最小化在後續的半導體工藝中所產生的缺陷。
例如，在焊盤開口反應離子刻蝕(RIE)工藝或晶背研磨(backgrind)工藝 後執行清洗工藝時，存在半導體器件被清洗液體(或其它材料)侵蝕的風險。因此，希望具有能在製造工藝之後徹底或基本去除殘留物，同時最小化侵蝕的清 洗方法。
清洗半導體器件的方法將包括以下幾步使用有機溶劑化學清洗半導體器 件；使用異丙醇(IPA)進行異丙醇清洗以去除殘留在半導體器件上的清洗液體 (和/或其他試劑)；使用去離子水(DIW)進行去離子水清洗半導體器件；末級清 洗(FR)並乾燥半導體器件。
使用快排衝洗(QDR)槽，以提高清洗效率。將半導體器件移到用去離子水 填充的QDR槽中，以清洗預定的一段時間。如果在將異丙醇添加到QDR槽 中後，去離子水和異丙醇外部瀉出，去離子水和異丙醇的混合物將根據由於去 離子水和異丙醇之間凝聚力差異的馬朗戈尼效應而外部瀉出。因此，在將其去 除後，溼氣仍將殘留在半導體器件表面上。同時，未在半導體器件上處理的水 分子和異丙醇液體通過將N2氣體噴射到QDR槽中而瀉出，乾燥半導體器件。
實施例圖1示出了由於清洗半導體器件的方法，在清洗工藝之後形成侵蝕 的狀態。在經過清洗工藝之後，將在半導體器件表面上形成侵蝕A或由侵蝕A 造成的反應源。如果未將去離子水實質性或徹底的去除，其因此將潛在的與半 導體器件反應，由於去離子水的乾燥工藝，將在半導體器件表面形成侵蝕。
由於在清洗工藝後，形成在半導體器件表面的侵蝕A或由侵蝕A造成的反 應源是觀察或探測不到的，所以將產生複雜性。這種觀察或探測不到的侵蝕將 在隨後工藝(例如粘結工藝)中形成缺陷的起因，其將降低半導體製造工藝中的產量。
發明內容
實施方式涉及半導體器件和/或清洗半導體器件的方法。實施方式提供不 用去離子水清洗半導體器件的方法，其將充分避免由於清洗半導體器件而造成 的侵蝕，從而避免了缺陷的形成。
實施方式涉及一種清洗半導體器件的方法，其在半導體器件表面避免、充分避免和/或最小化侵蝕的產生，而不使用用於清洗半導體器件並去除在半導 體器件製造中產生的汙染物的去離子水。
實施方式涉及清洗半導體器件的方法，其包括以下步驟中的至少一個使 用有機溶劑而不使用去離子水進行化學清洗半導體器件"吏用異丙醇進行異丙 醇清洗半導體器件；通過將半導體器件插入乾燥機並隨後噴射惰性氣體，以同時乾燥和清洗的乾燥過程。
實施例圖1為示出在清洗工藝之後所產生的侵蝕的視實施例圖2為示出根據實施方式清洗半導體器件方法的流程實施例圖3為示出了根據實施方式在清洗工藝之後半導體器件狀態的視圖。
具體實施例方式
實施例圖2為示出根據實施方式清洗半導體器件方法的流程圖1。根據實 施方式，清洗半導體器件的方法將不用去離子水而清洗半導體器件，所以其可 維持清洗效果，同時避免在清洗工藝後半導體器件表面上的侵蝕。在實施方式中，清洗半導體器件的方法包括化學清洗步驟(S1)、異丙醇清洗步驟(S2)、乾燥步驟(S3)和後灰化步驟(S4)。
執行化學清洗步驟(S1)，以去除在執行製造工藝後附著在半導體器件的殘 留物。例如，根據實施方式，將執行焊盤開口反應離子刻蝕(RIE)工藝或晶背 研磨工藝。在實施方式中，將使用有機溶劑清洗半導體器件。例如，有機溶劑 可使用二甲基乙醯胺和二乙醇胺(ACT-CMI)溶液。
在實施方式中，在異丙醇清洗步驟(S2)中，半導體器件將經化學清洗步驟 (Sl)，其用異丙醇(IPA)清洗半導體器件。根據實施方式，異丙醇清洗步驟將包 括噴射清洗步驟(S21)和浸泡清洗步驟(S22)。
在噴射清洗步驟(S21)中，根據實施方式，為了清洗來自由於溫度變化而 固化並吸附的有機溶劑的化學殘留物，將異丙醇噴射到經歷化學清洗步驟(S1) 的半導體器件。即是，在預定壓力下將異丙醇經過噴射噴嘴噴射到半導體器件 而物理去除在化學清洗步驟(S1)中未被去除的殘留物，以及固化的化學殘留 物。在實施方式中，將異丙醇維持在室溫，以安全的噴射異丙醇。
在噴射清洗步驟(21)中，將半導體器件在包含於預定的槽中的異丙醇(例 如在室溫)中浸泡並清洗。例如，將有效地和/或有力地去除細小的微粒(例如 在化學清洗步驟(S1)和噴射清洗步驟(S21)中未被去除的固化的化學殘留物等)。
根據實施方式，在乾燥步驟(S3)中，將半導體器件插入乾燥機，並隨後噴 射惰性氣體，從而執行清洗和乾燥。在實施方式中，將通過向其噴射惰性氣體 清洗半導體器件，而不使用去離子水(DIW)，從而避免在清洗半導體器件後在 半導體器件上形成侵蝕。在實施方式中，將通過延長惰性氣體的噴射時間，補 充清洗的效率(例如，僅其自身將不如使用去離子水有效)。例如，惰性氣體的噴射時間可為使用去離子水的兩倍。
在實施方式中，乾燥機(如馬朗戈尼乾燥機)將利用馬朗戈尼效應從半導 體器件上去除殘留物，並使用相對高溫氮氣(N2)，使惰性氣體能夠噴射(例如，經歷約550到約650秒)，從而對半導體器件執行清洗和乾燥。
在現有工藝中，在乾燥步驟中，製造半導體器件的方法將半導體器件插入 用去離子水填充的乾燥機，以噴射異丙醇並緩慢將其瀉出。然而，在實施方式 中，製造半導體器件的方法將半導體器件插入空的乾燥機中，並噴射氮氣，從 而完成乾燥步驟。因為根據實施方式，半導體器件處理已經經歷異丙醇處理步 驟(S2)將正經歷異丙醇清洗步驟(S2)，所以在乾燥步驟中將不必使用異丙醇。 根據實施方式，在後灰化步驟(S4)中，可通過在經乾燥步驟(S3)的半導體 器件上，另外執行後灰化工藝，增補清洗的效果。在實施方式中，由於半導體 器件在乾燥步驟(S3)中，未經歷使用去離子水的清洗工藝，所以一些異丙醇將 殘留在半導體器件上。因此，根據實施方式，將執行後灰化工藝，以補充清洗 的效果。
實施例圖3為示出了根據實施方式，在清洗工藝之後半導體器件狀態的視 圖。如圖2和3所示，根據實施方式，經歷過根據實施方式的清洗工藝的半導 體器件，將導致有效和/或顯著的清洗，其中基本不存在侵蝕，並且殘留物基 本不殘留在半導體器件上。
根據實施方式的清洗半導體器件的方法，實現清洗，而不使用去離子水， 從而將避免侵蝕。即是，根據實施方式，通過避免在清洗中使用去離子水，同 時能從半導體器件基本去除汙染，將能在有效和/或有力的清洗工藝中避免侵 蝕。
儘管已在這裡對各實施方式進行了描述，應該理解在不脫離本發明的精神 和範圍的情況下，本領域的普通技術人員可以對本發明做出許多其它變型和實 施方式。更具體地說，在本公開、附圖以及附加權利要求的範圍內，對主題組 合配置的組成部件和/或配置進行的各種變化和變型是可行的。除對部件和/或 配置的變化和修改外，可選使用對於本領域的普通技術人員也是顯而易見的。
權利要求
1.一種方法，其特徵在於，包含應用有機溶劑而不使用去離子水進行化學清洗所述半導體器件；應用異丙醇進行異丙醇清洗所述半導體器件；以及在乾燥機中乾燥所述半導體器件，並隨後在所述半導體器件上噴射惰性氣體，以同時乾燥並清洗所述半導體器件。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述乾燥機為馬朗戈尼乾燥機。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於，將相對高溫度的氮惰性氣體 注入所述乾燥機。
4. 根據權利要求3所述的方法，其特徵在於，將所述氮注入大約550秒至 大約650秒。
5. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述異丙醇清洗包括 注入清洗，其通過將常溫的異丙醇注射到所述半導體器件上，充分清洗由於溫度變化而在半導體器件中吸附的有機溶劑的化學殘留物；以及浸泡清洗，其通過在異丙醇的常溫下浸泡和清洗經歷注入清洗的所述 半導體器件。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述有機溶液為二甲基乙 醯胺和二乙醇胺。
7. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，包括在經歷乾燥的所述半導體器件上執行後灰化。
8. 根據權利要求5所述的方法，其特徵在於，所述異丙醇是在常溫下注入的。
9. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述化學清洗步驟清洗執 行焊盤開口工藝的所述半導體器件。
10. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述化學清洗步驟清洗執 行晶背研磨工藝的所述半導體器件。
11. 一種包括半導體器件的設備，其特徵在於，所述半導體器件是通過以 下步驟清洗的使用有機溶劑而不使用去離子水進行化學清洗所述半導體器件； 使用異丙醇進行異丙醇清洗所述半導體器件；以及 在乾燥機中乾燥所述半導體器件，並隨後在所述半導體器件上噴射惰性 氣體，以同時乾燥並清洗所述半導體器件。
12. 根據權利要求11所述的設備，其特徵在於，所述乾燥機為馬朗戈尼 乾燥機。
13. 根據權利要求12所述的設備，其特徵在於，將相對高溫度的氮惰性 氣體注入所述乾燥機。
14. 根據權利要求13所述的設備，其特徵在於，將所述氮注入大約550 秒至大約650秒。
15. 根據權利要求ll所述的設備，其特徵在於，所述異丙醇清洗包括 注入清洗，其通過將常溫的異丙醇注射到所述半導體器件上，充分清洗由於溫度變化而在半導體器件中吸附的有機溶劑的化學殘留物；以及浸泡清洗，其通過在異丙醇的常溫下浸泡和清洗經歷注入清洗的半導體器件。
16. 根據權利要求11所述的設備，其特徵在於，所述有機溶液為二甲基 乙醯胺和二乙醇胺。
17. 根據權利要求11所述的設備，其特徵在於，所述半導體器件是通過 在經受所述乾燥的所述半導體器件上執行後灰化而清洗的。
18. 根據權利要求15所述的設備，其特徵在於，所述異丙醇是在常溫下 注入的。
19. 根據權利要求11所述的設備，其特徵在於，所述化學清洗步驟清洗 執行焊盤開口工藝的所述半導體器件。
20. 根據權利要求11所述的設備，其特徵在於，所述化學清洗步驟清洗 執行晶背研磨工藝的所述半導體器件。
全文摘要
一種清洗半導體器件的方法。該方法包括使用有機溶劑而不使用去離子水進行化學清洗；使用異丙醇進行異丙醇清洗；通過在乾燥機中插入半導體器件並隨後噴射惰性氣體到其上以同時乾燥並清洗的乾燥步驟。一種方法可清洗半導體器件而不使用去離子水，從而可通過避免應用去離子水充分防止半導體器件的侵蝕，同時從半導體器件充分去除汙染物。
文檔編號H01L21/00GK101207017SQ20071030189
公開日2008年6月25日 申請日期2007年12月20日 優先權日2006年12月20日
發明者尹竣九 申請人:東部高科股份有限公司