半導體襯底的原位背面清洗制造技術

本發明專利技術提供了一種清洗半導體晶圓的方法和裝置。在該方法的實施例中，提供了單晶圓清洗裝置并且將晶圓設置在該裝置中。將第一化學噴劑分布到晶圓的正面上。在分布第一化學噴劑的同時清洗晶圓的背面。清洗背面可以包括刷子和清洗液噴劑。還描述了一種用于清洗單個半導體晶圓的正面和背面的裝置。本發明專利技術還提供了一種半導體襯底的原位背面清洗。

【技術實現步驟摘要】
半導體襯底的原位背面清洗
本專利技術大體上涉及的是半導體器件制造，更具體地涉及的是在制造過程中清洗半 導體晶圓的方法。
技術介紹
半導體器件制造發展的最新趨勢包括引入額外的單晶圓清洗工藝。由于該單晶圓 清洗工藝可以提供改進的清洗效率和工藝穩定性，因此替代了濕式工作臺(wet-bench)類 清洗方式。然而，單晶圓清洗工具的問題在于無法清洗晶圓的背面。因此，通常需要額外的處 理步驟來清洗半導體晶圓的背面。這就產生了與工具、廠房、周期時間等相關的額外費用。 因此，需要一種能夠改進這些問題中的一個或多個的單晶圓清洗制造工藝。
技術實現思路
為了解決現有技術中所存在的問題，根據本專利技術的一個方面，提供了一種裝置，包 括晶圓定位器件，用于將半導體晶圓保持在第一位置中；第一晶圓清洗器件，設置所述第 一位置的第一側上，其中，所述第一晶圓清洗器件包括用于分布化學噴劑的第一噴嘴；以及 第二晶圓清洗器件，設置所述第一位置的第二側上，所述第二側是所述第一位置的所述第 一側的相對側，其中，所述第二晶圓清洗器件包括刷子。在該裝置中，所述第二晶圓清洗器件還包括用于分布化學噴劑的第二噴嘴。在該裝置中，所述第二晶圓清洗器件還包括用于分布化學噴劑的第三噴嘴。在該裝置中，所述刷子包含聚合物。在該裝置中，所述刷子包含聚乙烯醇(PVA)。根據本專利技術的另一方面，提供了一種方法，包括提供單晶圓清洗裝置；將晶圓設 置在所述單晶圓清洗裝置中；將第一化學噴劑分布在所述晶圓的正面上；以及在分布所述 第一化學噴劑的同時，清洗所述晶圓的背面。在該方法中，清洗所述背面包括分布第二化學噴劑。 在該方法中，所述第一化學噴劑和所述第二化學噴劑具有不同的成分。在該方法中，清洗所述晶圓的背面包括將所述晶圓的背面與刷子相接觸。在該方法中，在所述清洗過程中將所述刷子從所述晶圓的中心位置移動到所述晶 圓的邊緣位置。在該方法中，清洗所述晶圓的背面包括將所述晶圓的背面與刷子和第二化學噴 劑相接觸。在該方法中，在所述清洗過程中將所述刷子從所述晶圓的中心位置移動到所述晶 圓的邊緣位置。在該方法中，清洗所述背面包括對來自第一噴嘴的第二化學噴劑和來自第二噴 嘴的第三化學噴劑進行分布。根據本專利技術的又一方面，提供了一種清洗半導體晶圓的方法，包括將所述半導體 晶圓設置在晶圓定位器件中；將刷條設置在鄰近所述晶圓定位器件中的所述半導體晶圓的 背面的位置上；在將所述半導體晶圓設置在所述晶圓定位器件中的同時，將第一噴劑分布 在所述半導體晶圓的正面上；以及在將所述半導體晶圓設置在所述晶圓定位器件中的同 時，使用刷條清洗所述半導體晶圓的所述背面。在該方法中，所述刷條包括多個噴嘴，并且清洗所述半導體晶圓的背面包括對來 自所述多個噴嘴中的每個噴嘴的噴劑進行分布。在該方法中，將所述半導體晶圓設置在所述晶圓定位器件中包括在清洗所述半 導體晶圓的背面期間，使用所述晶圓定位器件來旋轉所述半導體晶圓。在該方法中，利用所述刷條清洗所述半導體晶圓的背面包括在所述半導體晶圓 旋轉的同時，將所述刷條移動穿過所述半導體晶圓的一部分。在該方法中，同時實施分布所述第一噴劑和清洗所述半導體晶圓的背面。在該方法中，使用所述刷條清洗所述背面包括將所述半導體晶圓的背面與設置 在所述刷條上的刷子相接觸。在該方法中，清洗所述半導體晶圓的背面包括對來自設置在所述刷條上的多個 噴嘴的噴劑進行分布。附圖說明當結合附圖進行閱讀時，根據下面詳細的描述可以更好地理解本專利技術。應該強調 的是，根據工業中的標準實踐，各種部件沒有被按比例繪制并且僅僅用于說明的目的。實際 上，為了清楚的討論，各種部件的尺寸可以被任意增大或減少。圖1是根據本專利技術的一個或多個方面的單晶圓清洗裝置的實施例的截面圖2是根據本專利技術的一個或多個方面的單晶圓清洗裝置中的晶圓的實施例的俯 視圖3是根據本專利技術的一個或多個方面的單晶圓清洗裝置中的晶圓的仰視圖4是根據本專利技術的一個或多個方面的單晶圓清洗裝置中的晶圓的另一個實施 例的仰視圖5是具有掃描模式的單晶圓清洗裝置中的晶圓的實施例的仰視圖6是包括了多個具有掃描模式的噴灑條的根據本專利技術的一個或多個方面的單 晶圓清洗裝置中的晶圓的實施例的仰視圖7是根據本專利技術的一個或多個方面的半導體晶圓清洗方法的任意實施例的流 程圖。具體實施方式可以理解，以下公開提供了多種不同實施例或實例，用于實現本專利技術的不同特征。 以下將描述組件和布置的特定實例以簡化本專利技術。當然，這些僅是實例并且不旨在限制本 專利技術。另外，在以下描述中，在第二部件上方或之上形成第一部件可以包括第一部件和第二 部件直接接觸的實施例，還可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之間使得第 一部件和第二部件不直接接觸的實施例。為了簡單和清楚，可以不同比例任意地繪制各個部件。圖1示出的是單襯底(例如，晶圓)清洗裝置100。單晶圓清洗裝置100包括入口 102和104、腔室106、化學品分配器108、晶圓定位器件110以及刷條112。晶圓114設置在單晶圓清洗裝置100中。分配器108分配噴劑116并且將其噴灑到晶圓114上。可以將上述器件中的一種或多種設置在腔室中。入口 102和/或104可以提供化學品，該化學品被分布到晶圓114，用于清洗和/ 或蝕刻晶圓114。術語化學品指的是在此本文中所使用的由反應產生的物質以及天然形成 (naturally occurring)的反應物質和/或惰性物質。例如，示例性的化學品可以包括氮 (N2)、空氣、水(包括去離子水)、酸、堿、溶液、純物質等。在本文中還可以使用同族的或基本上同族的化學品的溶液，但不是必須的。入口 102和104可以與清洗液供給端(或化學品供給端(例如，去離子水、氮、空氣、或其他化學溶液))相連接。可以在將所提供的清洗液輸送到入口 102和104之前、期間或之后對該清洗液進行加熱。在實施例中，通過入口 102將氮(N2)清洗液輸送到腔室106。N2氣體可以是高壓流體。N2氣體的流動率可以在大約OL/min和大約70L/min之間。通過入口 102輸送的化學品的其他實例包括在高壓流體下的氬和/或空氣。在實施例中，通過入口 102提供原子化噴劑，從而通過分配器108將物理力施加到晶圓上。在實施例中，通過入口 104將清洗液輸送給腔室106。該清洗液可以包括，例如， APM(ammonia hydroxide-hydrogen peroxide-water mixutre,氨氫氧化物-氫過氧化氫水混合物)、去離子水(DIff)、SCl (去離子水(DI)、NH4OH' H2O2)、稀釋的 NH4OH' SC2 (D1、HC1、 H2O2)、臭氧去離子水(DITO3)、SPM(H2SO4, H2O2)、SOM(H2SO4, O3)、SP0M、Η3Ρ04、稀釋的氫氟酸 (DHF)、HF、HF/EG、HF/HN03、NH4OHjP /或其他適當的化學品。通過入口 104輸送的清洗液可以在大約O攝氏度和大約250攝氏度之間。 分配器108可以包括用于將噴劑116噴灑到晶圓114的正面上的噴嘴、多個噴嘴、 噴灑條、多個噴灑條和/或其他現有的或以后發展出的結構。噴劑116可以包括由入口 102 和/或入口 104所提供的清洗液。例如，在實施例中，噴劑116包括N2(本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種裝置，包括：晶圓定位器件，用于將半導體晶圓保持在第一位置中；第一晶圓清洗器件，設置所述第一位置的第一側上，其中，所述第一晶圓清洗器件包括用于分布化學噴劑的第一噴嘴；以及第二晶圓清洗器件，設置所述第一位置的第二側上，所述第二側是所述第一位置的所述第一側的相對側，其中，所述第二晶圓清洗器件包括刷子。

【技術特征摘要】
2011.09.22 US 13/240,5831.一種裝置，包括晶圓定位器件，用于將半導體晶圓保持在第一位置中；第一晶圓清洗器件，設置所述第一位置的第一側上，其中，所述第一晶圓清洗器件包括用于分布化學噴劑的第一噴嘴；以及第二晶圓清洗器件，設置所述第一位置的第二側上，所述第二側是所述第一位置的所述第一側的相對側，其中，所述第二晶圓清洗器件包括刷子。2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述第二晶圓清洗器件還包括用于分布化學噴劑的第二噴嘴。3.根據權利要求2所述的裝置，其中，所述第二晶圓清洗器件還包括用于分布化學噴劑的第三噴嘴。4.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述刷子包含聚合物。5.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述刷子包含聚乙烯醇(PVA)。6.一種方法，...

【專利技術屬性】
技術研發人員：葉明熙，莊國勝，張簡瑛雪，楊棋銘，林進祥，
申請(專利權)人：臺灣積體電路制造股份有限公司，
類型：發明
國別省市：