一种晶圆后处理方法与流程

    专利查询2025-08-10  29


    本发明属于晶圆后处理,具体而言,涉及一种晶圆后处理方法。


    背景技术:

    1、集成电路产业是信息技术产业的核心,在助推制造业向数字化、智能化转型升级的过程中发挥着关键作用。芯片是集成电路的载体,芯片制造涉及集成电路设计、晶圆制造、晶圆加工、电性测量、切割封装和测试等工艺流程。其中,化学机械抛光(chemicalmechanical polishing,cmp)属于晶圆制造工序中的五大核心制程之一。

    2、完成化学机械抛光的晶圆需要进行清洗、干燥等后处理,以避免微量离子和金属颗粒对半导体器件的污染,保障半导体器件的性能和合格率。常见的清洗方式有:双流体喷射清洗、滚刷清洗和兆声波清洗等;常见的干燥方式有:旋转干燥或马兰戈尼干燥等。

    3、现有技术中,晶圆后处理需要在不同的工位分别处理,这需要配置多个处理腔,使得晶圆后处理装置的占地面积增加;同时,晶圆在多个处理腔之间传输,会增加晶圆二次污染的可能,致使无法获取符合工艺要求的洁净晶圆。


    技术实现思路

    1、本发明实施例提供了一种晶圆后处理方法,旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

    2、本发明的实施例提供了一种晶圆后处理方法,其包括:

    3、s1,承载装置的第二承载体升起,将待处理的晶圆装载于第二承载体;

    4、s2,第二承载体带动晶圆旋转,兆声喷淋作业装置摆动至晶圆上方,以兆声清洗晶圆;

    5、s3,第二承载体下降,以将晶圆交互于承载装置的第一承载体;

    6、s4,刷洗作业装置朝向晶圆摆动,使得滚刷位于晶圆的上下方,滚刷绕其轴线转动,以带动晶圆旋转而刷洗晶圆;

    7、s5,晶圆刷洗完成后,刷洗作业装置复位,以喷淋清洗晶圆并甩干。

    8、在一些实施例中,所述承载装置的外周侧设置有防护罩,其能够沿竖向移动;步骤s1中,承载装置外周侧的防护罩位于低位,以防止装载的晶圆与所述防护罩发生干涉。

    9、步骤s2中,所述防护罩位于高位,以阻挡并引导晶圆表面离心分散的清洗废液,防止清洗废液离心飞溅至箱体的内侧壁。

    10、步骤s3中,同心设置于第一承载体内部的第二承载体沿竖直方向移动,以改变第二承载体与第一承载体之间的高度差。

    11、在一些实施例中,所述第一承载体为环状结构,其周向间隔设置有多个限位轮,以定位待处理的晶圆;所述第二承载体配置有多个卡柱,所述卡柱沿周向间隔设置,以夹持待处理的晶圆;其中,所述限位轮与所述卡柱在周向上交错设置。

    12、步骤s4中,所述刷洗作业装置的滚刷自第一承载体的缺口,朝向水平承载的晶圆摆动;所述滚刷摆动过程中,滚刷与晶圆之间设置有间隙。

    13、在一些实施例中,所述缺口朝向所述刷洗作业装置的安装侧设置,所述缺口大于所述滚刷的外径。

    14、在一些实施例中,所述滚刷的长度大于或等于待处理晶圆的半径,所述滚刷能够沿竖直方向移动,以靠近或远离晶圆表面。

    15、在一些实施例中,所述滚刷的数量为一对,并且,滚刷的转动方向相反,以通过滚刷与晶圆之间的摩擦力带动晶圆旋转。

    16、在一些实施例中,所述滚刷包括第一滚刷段和第二滚刷段,所述第一滚刷段靠近待处理晶圆的中心,所述第一滚刷段的清洗能力小于所述第二滚刷段的清洗能力。

    17、在一些实施例中,所述第一滚刷段的长度为滚刷长度的1/10-1/8,其外周侧的凸起尺寸和/或疏密度小于第二滚刷段的对应参数。

    18、在一些实施例中,所述刷洗作业装置朝向晶圆摆动之前,刷洗作业装置上的喷液杆朝向滚刷喷射液体,使得滚刷处于浸润状态。

    19、步骤s5中,所述第二承载体带动晶圆旋转,所述兆声喷淋作业装置先朝向晶圆喷射化学液,清洗液喷淋作业装置再朝向晶圆喷射去离子水,喷气装置最后朝向晶圆喷射干燥气体,以实现晶圆的单片清洗。

    20、在一些实施例中,所述兆声喷淋作业装置、清洗液喷淋作业装置及喷气装置的至少两个能够集成为一体。

    21、在一些实施例中,所述兆声喷淋作业装置配置有兆声喷头,所述兆声喷头相对于晶圆表面的夹角可调,以根据工况调整兆声喷头的清洗能力。

    22、在一个实施例中,所述兆声喷淋作业装置自晶圆的中心朝向晶圆的边缘摆动,所述兆声喷头在晶圆边缘的清洗能力大于其在晶圆中心的清洗能力。

    23、本发明的有益效果包括:

    24、a.提供的晶圆后处理方法,在单个后处理腔室实施晶圆的兆声清洗、滚刷清洗、喷射清洗及干燥处理,避免晶圆在多个处理腔之间的传输,抑制晶圆传输过程的二次污染,同时提高晶圆后处理的作业效率;此外,晶圆后处理系统的整体体积小于多个处理腔室对应的体积的总和,有利于缩小晶圆后处理装备在fab厂中的空间占用;

    25、b.承载组件的第一承载体与第二承载体同心设置,并且,第二承载头能够沿竖直方向移动,以便于承接待处理的晶圆;同时,第二承载头能够将晶圆移动至高位,以便于晶圆的喷射清洗及干燥处理;

    26、c.刷洗作业装置的滚刷倾斜设置于晶圆的上下侧,以利用滚刷与晶圆之间的摩擦力带动晶圆绕其轴线可靠旋转;

    27、d.滚刷配置有第一滚刷段和第二滚刷段,该第一滚刷段靠近待处理晶圆的中心,并且,该第一滚刷段的清洗能力小于第二滚刷段的清洗能力,以防止晶圆中心区域过度清洗而影响器件的性能;

    28、e.兆声喷淋作业装置配置有兆声喷头,该兆声喷头相对于晶圆表面的夹角可调,以根据工况调整兆声喷头的清洗能力;

    29、f.兆声喷淋作业装置自晶圆的中心朝向晶圆的边缘摆动,该兆声喷头在晶圆边缘的清洗能力大于其在晶圆中心的清洗能力,以加强晶圆边缘区域的清洗;

    30、g.兆声喷淋作业装置、清洗液喷淋作业装置及喷气装置的至少两个能够集成为一体,以减少作业装置对箱体中空间的占用,提高晶圆后处理系统日常维护的便捷性。



    技术特征:

    1.一种晶圆后处理方法,其特征在于,包括

    2.如权利要求1所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述承载装置的外周侧设置有防护罩,其能够沿竖向移动;步骤s1中,承载装置外周侧的防护罩位于低位,以防止装载的晶圆与所述防护罩发生干涉。

    3.如权利要求2所述的晶圆后处理方法,其特征在于,步骤s2中,所述防护罩位于高位,以阻挡并引导晶圆表面离心分散的清洗废液,防止清洗废液离心飞溅至箱体的内侧壁。

    4.如权利要求1所述的晶圆后处理方法,其特征在于,步骤s3中,同心设置于第一承载体内部的第二承载体沿竖直方向移动,以改变第二承载体与第一承载体之间的高度差。

    5.如权利要求4所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述第一承载体为环状结构,其周向间隔设置有多个限位轮,以定位待处理的晶圆;所述第二承载体配置有多个卡柱,所述卡柱沿周向间隔设置,以夹持待处理的晶圆;其中,所述限位轮与所述卡柱在周向上交错设置。

    6.如权利要求1所述的晶圆后处理方法,其特征在于,步骤s4中,所述刷洗作业装置的滚刷自第一承载体的缺口,朝向水平承载的晶圆摆动;所述滚刷摆动过程中,滚刷与晶圆之间设置有间隙。

    7.如权利要求6所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述缺口朝向所述刷洗作业装置的安装侧设置,所述缺口大于所述滚刷的外径。

    8.如权利要求1所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述滚刷的长度大于或等于待处理晶圆的半径,所述滚刷能够沿竖直方向移动,以靠近或远离晶圆表面。

    9.如权利要求1所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述滚刷的数量为一对,并且,滚刷的转动方向相反,以通过滚刷与晶圆之间的摩擦力带动晶圆旋转。

    10.如权利要求9所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述滚刷包括第一滚刷段和第二滚刷段,所述第一滚刷段靠近待处理晶圆的中心,所述第一滚刷段的清洗能力小于所述第二滚刷段的清洗能力。

    11.如权利要求10所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述第一滚刷段的长度为滚刷长度的1/10-1/8,其外周侧的凸起尺寸和/或疏密度小于第二滚刷段的对应参数。

    12.如权利要求1所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述刷洗作业装置朝向晶圆摆动之前,刷洗作业装置上的喷液杆朝向滚刷喷射液体,使得滚刷处于浸润状态。

    13.如权利要求1所述的晶圆后处理方法,其特征在于,步骤s5中,所述第二承载体带动晶圆旋转,所述兆声喷淋作业装置先朝向晶圆喷射化学液,清洗液喷淋作业装置再朝向晶圆喷射去离子水,喷气装置最后朝向晶圆喷射干燥气体,以实现晶圆的单片清洗。

    14.如权利要求13所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述兆声喷淋作业装置、清洗液喷淋作业装置及喷气装置的至少两个能够集成为一体。

    15.如权利要求13所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述兆声喷淋作业装置配置有兆声喷头,所述兆声喷头相对于晶圆表面的夹角可调,以根据工况调整兆声喷头的清洗能力。

    16.如权利要求15所述的晶圆后处理方法,其特征在于,所述兆声喷淋作业装置自晶圆的中心朝向晶圆的边缘摆动,所述兆声喷头在晶圆边缘的清洗能力大于其在晶圆中心的清洗能力。


    技术总结
    本发明公开了一种晶圆后处理方法,其包括:承载装置的第二承载体升起,将待处理的晶圆装载于第二承载体;第二承载体带动晶圆旋转,兆声喷淋作业装置摆动至晶圆上方,以兆声清洗晶圆;第二承载体下降,以将晶圆交互于承载装置的第一承载体;刷洗作业装置朝向晶圆摆动,使得滚刷位于晶圆的上下方,滚刷绕其轴线转动,以带动晶圆旋转而刷洗晶圆;晶圆刷洗完成后,刷洗作业装置复位,以喷淋清洗晶圆并甩干。

    技术研发人员:刘效岩,杨雪梅,刘丰迪
    受保护的技术使用者:华海清科(北京)科技有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
    转载请注明原文地址:https://tc.8miu.com/read-31176.html

    最新回复(0)