金属互连清洗装置及清洗方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN110544647A(43)申请公布日2019.12.06(21)申请号201811313715.7(22)申请日2018.11.06(71)申请人北京北方华创微电子装备有限公司地址100176北京市大兴区北京经济技术开发区文昌大道8号(72)发明人张凇铭惠世鹏刘效岩许璐(74)专利代理机构北京思创毕升专利事务所11218代理人孙向民廉莉莉(51)Int.Cl.H01L21/67(2006.01)H01L21/02(2006.01)权利要求书1页说明书5页附图1页(54)发明名称金属互连清洗装置及清洗方法(57)摘要一种金属互连清洗装置及清洗方法，清洗装置包括：纳米气泡摆臂，其端部设有纳米气泡喷头，纳米气泡喷头连接于纳米气泡发生器，纳米气泡发生器用于连接至辅助气体管路和超净水管路；清洁液摆臂，其端部设有清洁液喷头，清洁液喷头用于连接至清洁液管路；辅助气体摆臂，其端部设有辅助气体喷头，辅助气体喷头用于连接至辅助气体管路；纳米气泡摆臂、清洁液摆臂和辅助气体摆臂设置在清洗腔室内，且能够分别带动纳米气泡喷头、清洁液喷头、辅助气体喷头在安装于晶圆卡盘上的晶圆上方摆动。纳米气泡能够中和晶圆表面形成的颗粒残留物所带的正电荷，消除颗粒残留物的静电吸附作用，达到清洗晶圆表面的颗粒残留物的目的。CN110544647ACN110544647A权利要求书1/1页1.一种金属互连清洗装置，其特征在于，包括：纳米气泡摆臂，所述纳米气泡摆臂的端部设有纳米气泡喷头，所述纳米气泡喷头连接于纳米气泡发生器，所述纳米气泡发生器用于连接至辅助气体管路和超净水管路；清洁液摆臂，所述清洁液摆臂的端部设有清洁液喷头，所述清洁液喷头用于连接至清洁液管路；辅助气体摆臂，所述辅助气体摆臂的端部设有辅助气体喷头，所述辅助气体喷头用于连接至所述辅助气体管路；所述纳米气泡摆臂、所述清洁液摆臂和所述辅助气体摆臂设置在清洗腔室内，且能够分别带动所述纳米气泡喷头、所述清洁液喷头、所述辅助气体喷头在安装于晶圆卡盘上的晶圆上方摆动。2.根据权利要求1所述的金属互连清洗装置，其特征在于，所述辅助气体管路为氮气管路。3.根据权利要求1所述的金属互连清洗装置，其特征在于，所述纳米气泡喷头与所述晶圆之间的距离为10～20mm。4.一种金属互连清洗方法，利用根据权利要求1-3中任一项所述的金属互连清洗装置，其特征在于，所述清洗方法包括：步骤1：通过清洁液摆臂带动清洁液喷头在晶圆上方摆动，同时向晶圆表面喷淋清洁液；步骤2：通过纳米气泡摆臂带动纳米气泡喷头在晶圆上方摆动，同时向晶圆表面喷射纳米气泡，以冲洗晶圆表面的清洁液；步骤3：通过辅助气体摆臂带动辅助气体喷头在晶圆上方摆动，同时向晶圆表面喷射辅助气体，以干燥所述晶圆。5.根据权利要求4所述的金属互连清洗方法，其特征在于，所述步骤1的持续时间为30～150秒；所述步骤2的持续时间为20～40秒；所述步骤3的持续时间为20～40秒。6.根据权利要求4所述的金属互连清洗方法，其特征在于，还包括在所述步骤1之后执行以下步骤：步骤11：控制所述清洁液喷头停止向晶圆表面喷淋清洁液，通过所述清洗腔室内的晶圆卡盘带动所述晶圆旋转。7.根据权利要求4所述的金属互连清洗方法，其特征在于，所述清洁液摆臂、所述纳米气泡摆臂和所述辅助气体摆臂的摆动速度均为8-15rpm。8.根据权利要求4所述的金属互连清洗方法，其特征在于，所述清洗腔室内的晶圆卡盘能够带动所述晶圆旋转，在所述步骤1中，所述晶圆的转速为400-1000rpm，在所述步骤2中，所述晶圆的转速为400-1000rpm，在所述步骤3中，所述晶圆的转速为1200-1900rpm。9.根据权利要求4所述的金属互连清洗方法，其特征在于，所述纳米气泡由所述辅助气体和超净水形成。10.根据权利要求9所述的金属互连清洗方法，其特征在于，在所述步骤2中，所述辅助气体为氮气，所述辅助气体管路对所述纳米气泡发生器的供气流速为1-4L/min，所述超净水管路对所述纳米气泡发生器的供水流速为0.3-0.5L/min，所述纳米气泡喷头的喷射流速为1-4L/min。2CN110544647A说明书1/5页金属互连清洗装置及清洗方法技术领域[0001]本发明涉及半导体工艺领域，特别涉及一种金属互连清洗装置及清洗方法。背景技术[0002]半导体制程中，进入后道，需要金属层的互连互通。金属层间的连结方式通常为“沟槽优先(trenchfirst)”或“通孔优先(viafirst)”，无论哪种方式，都需要对刻蚀和热处理后的残渣进行清洗以及对图形边角损坏进行修复。目前常用的清洗方式为使用ST250或EKC系列清洗液进行清洗，清洗介质通常为ST250/EKC+DIW+N2(DIW为