一种用于湿法处理晶圆边缘的半导体装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种用于湿法处理晶圆边缘的半导体装置，包括：上部外罩，所述上部外罩包括上部外罩内壁、顶部外壳和上部外罩外壁，所述顶部外壳覆盖上部外罩内壁和上部外罩外壁的顶端从而形成上部腔体，上部外罩内壁的底端设置有上部密封圈；下部外罩，所述下部外罩包括下部外罩内壁、下部外壳和下部外罩外壁，所述下部外壳连接下部外罩内壁和下部外罩外壁的底端从而形成下部腔体，下部外罩内壁的顶端设置有下部密封圈；以及流体管道，所述流体管道沿半导体装置的外壁或内壁进入上部腔体。

【技术实现步骤摘要】
一种用于湿法处理晶圆边缘的半导体装置
本专利技术涉及半导体集成电路制造领域，具体而言，本专利技术涉及一种选择性处理晶圆表面不同部位的装置，具体就是湿法工艺仅处理晶圆边缘的装置。
技术介绍
随着电子产品小型化、集成化、智能化的发展，集成电路芯片的复杂度大幅增加。在集成电路制造过程中，数以百计的不同制程机台之间的边缘处理要求不尽相同。即使同一类型甚至同一家的产品，在程序中规定相同的留边尺寸，但在晶圆的传输运送过程中，也不可避免地存在晶圆放置位置的不重复性，其结果就是边缘区工艺和产品良率的不确定性。边缘几何形貌与中心部位明显不同，同一工艺条件下晶圆中心部分与边缘区域所得到的结果可能差异较大。例如，在各种相关的工艺制程里，等离子密度、电流密度、气体流速、压力、与背面基板的接触温度、晶圆的温度控制，温度梯度等。一般来说，各种工艺制程本身并没有对边缘区域进行特殊处理，这导致晶圆边缘处很容易产生残留或缺陷，如未清理干净的各种薄膜、刻蚀残留等。因此，为了提高晶圆芯片的良率，晶圆边缘的处理在先进集成电路制造中变得非常重要。随着业界对边缘工程投入了大量的研发，考虑到边缘区域的新设备、设备配件夹具、细划工艺方法、新材料等，目的就是用来提高边缘的产品良率。
技术实现思路
针对现有技术中存在的技术问题，根据本专利技术的一个方面，提供一种用于湿法处理晶圆边缘的半导体装置，包括：上部外罩，所述上部外罩包括上部外罩内壁、顶部外壳和上部外罩外壁，所述顶部外壳覆盖上部外罩内壁和上部外罩外壁的顶端从而形成上部腔体，上部外罩内壁的底端设置有上部密封圈；下部外罩，所述下部外罩包括下部外罩内壁、下部外壳和下部外罩外壁，所述下部外壳连接下部外罩内壁和下部外罩外壁的底端从而形成下部腔体，下部外罩内壁的顶端设置有下部密封圈；以及流体管道，所述流体管道沿半导体装置的外壁或内壁进入上部腔体。在本专利技术的一个实施例中，所述上部密封圈是O型绝缘圈，所述下部密封圈是O型绝缘圈。在本专利技术的一个实施例中，所述流体管道在上部腔体内的末端处设置有一个或多个喷嘴。在本专利技术的一个实施例中，所述喷嘴能以任意角度转动。在本专利技术的一个实施例中，所述上部外罩还包括上腔顶盖，所述上腔顶盖的一端固定在上部外罩的内壁上，所述喷嘴穿过所述上腔顶盖进入上部腔体。在本专利技术的一个实施例中，所述上腔顶盖设置有一个或多个通孔。在本专利技术的一个实施例中，所述上腔顶盖与所述下部外罩外壁接触或分隔开特定距离。在本专利技术的一个实施例中，所述下部外罩还可包括出液口，所述出液口设置在下部腔体的底部或侧面。在本专利技术的一个实施例中，所述上部外罩能够上下移动，当所述上部外罩往上移动时，接受待处理晶圆，将所述待处理晶圆放置在所述下部外罩内壁顶端的下部密封圈上，然后所述上部外罩向下移动并覆盖在下部外罩之上，所述上部密封圈和下部密封圈分别接触晶圆的上下两个表面，并形成密封，由此所述上腔体与下腔体合并构成湿法处理腔体。在本专利技术的一个实施例中，当所述上部密封圈和下部密封圈分别接触晶圆的上下两个表面并形成密封后，所述下部外罩外壁的顶端高于所述晶圆的上表面。附图说明为了进一步阐明本专利技术的各实施例的以上和其它优点和特征，将参考附图来呈现本专利技术的各实施例的更具体的描述。可以理解，这些附图只描绘本专利技术的典型实施例，因此将不被认为是对其范围的限制。在附图中，为了清楚明瞭，相同或相应的部件将用相同或类似的标记表示。图1示出根据本专利技术的一个实施例的精准湿法处理晶圆边缘的半导体装置100的横截面示意图。图2示出根据本专利技术的一个实施例的上部外罩以及流体管道的俯视图。图3进一步示出根据本专利技术的一个实施例的上腔顶盖和流体管道的部分俯视图。图4示出根据本专利技术的一个实施例的半导体装置的上下腔体分开时的的横截面示意图。具体实施方式在以下的描述中，参考各实施例对本专利技术进行描述。然而，本领域的技术人员将认识到可在没有一个或多个特定细节的情况下或者与其它替换和/或附加方法、材料或组件一起实施各实施例。在其它情形中，未示出或未详细描述公知的结构、材料或操作以免使本专利技术的各实施例的诸方面晦涩。类似地，为了解释的目的，阐述了特定数量、材料和配置，以便提供对本专利技术的实施例的全面理解。然而，本专利技术可在没有特定细节的情况下实施。此外，应理解附图中示出的各实施例是说明性表示且不一定按比例绘制。在本说明书中，对“一个实施例”或“该实施例”的引用意味着结合该实施例描述的特定特征、结构或特性被包括在本专利技术的至少一个实施例中。在本说明书各处中出现的短语“在一个实施例中”并不一定全部指代同一实施例。本专利技术提出一种精准晶圆边缘湿法处理半导体装置以及与之相匹配的工艺方法。可以将本专利技术提出的精准晶圆边缘湿法处理半导体装置及对应方法应用于芯片制造的多个工艺步骤里。经过精准处理边缘区域，可以保证晶圆边缘的洁净，避免了交叉污染，既减少了边缘芯片的报废率，也避免了边缘残留/缺陷污染中心区域的芯片。图1示出根据本专利技术的一个实施例的精准湿法处理晶圆边缘的半导体装置100的横截面示意图。如图1所示，该半导体装置100包括上部外罩110、下部外罩120、流体管道130和喷嘴140。上部外罩110可包括上部外罩内壁111、顶部外壳112和上部外罩外壁113。顶部外壳112覆盖外罩内壁111和上部外罩外壁113的顶端从而形成上部腔体。上部外罩内壁111的底端设置有上部密封圈114。上部密封圈114可以是具有防水、防酸或防高温等性能的O型绝缘圈。一般来说，由于晶圆边缘的残留或者缺陷通常在3毫米留边以内，对于12寸晶圆，可选择直径147毫米的上部外罩内壁和相同尺寸的上部密封圈。流体管道130可以从半导体装置100的外壁或内壁引入上部腔体。流体管道130的末端设置多个喷嘴140，用于将流体均匀喷洒在待处理的晶圆边缘表面上。图2示出根据本专利技术的一个实施例的上部外罩以及流体管道的俯视图。如图2所示，上部外罩210可包括上部外罩内壁211、顶部外壳和上部外罩外壁213。流体管道230沿上部外罩210的外壁分四路进入上部腔体，每一路的端部设置有喷嘴。上部密封圈附连在上部外罩内壁211的底端。在本专利技术的一些实施例中，上部外罩内部设置一个上腔顶盖。在图1所示的实施例中，上腔顶盖115为设置在喷嘴140上方的平板。图3进一步示出根据本专利技术的一个实施例的上腔顶盖和流体管道的部分俯视图。如图3所示，上腔顶盖315的一端可固定在上部外罩内壁311上。喷嘴340穿过上腔顶盖315进入上部腔体。上腔顶盖主要功能是防止工作流体溅出腔体外。还可在上腔顶盖315设置一个或多个通孔316。通孔316可以是斜孔。在实际的工作过程中，细小的通孔保证边缘腔室与晶圆内部区域保持在同一个气压，避免腔体内外压力不同对晶圆造成损坏。虽然在图3所示的实施例中，流体管道的端部设置四个喷嘴340，四个喷嘴均匀分布在上部腔体中，但是本领域的技术人员应该理解，在本专利技术的其他实施例中，流体管道的端部可设置更多或更少的喷嘴，例如，喷嘴的数量可以是3-6个，并且每一个喷嘴可以任意角度转动。流体管道将流体均匀分配到每个喷嘴。返回图1，下部外罩120可包括下部外罩内壁121、下部外壳122和下部外罩外壁123。下部外壳122连接外罩内壁121和下部外罩外壁123的底端从而形成下部腔体。下本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于湿法处理晶圆边缘的半导体装置，包括：上部外罩，所述上部外罩包括上部外罩内壁、顶部外壳和上部外罩外壁，所述顶部外壳覆盖上部外罩内壁和上部外罩外壁的顶端从而形成上部腔体，上部外罩内壁的底端设置有上部密封圈；下部外罩，所述下部外罩包括下部外罩内壁、下部外壳和下部外罩外壁，所述下部外壳连接下部外罩内壁和下部外罩外壁的底端从而形成下部腔体，下部外罩内壁的顶端设置有下部密封圈；以及流体管道，所述流体管道沿半导体装置的外壁或内壁进入上部腔体。

【技术特征摘要】
1.一种用于湿法处理晶圆边缘的半导体装置，包括：上部外罩，所述上部外罩包括上部外罩内壁、顶部外壳和上部外罩外壁，所述顶部外壳覆盖上部外罩内壁和上部外罩外壁的顶端从而形成上部腔体，上部外罩内壁的底端设置有上部密封圈；下部外罩，所述下部外罩包括下部外罩内壁、下部外壳和下部外罩外壁，所述下部外壳连接下部外罩内壁和下部外罩外壁的底端从而形成下部腔体，下部外罩内壁的顶端设置有下部密封圈；以及流体管道，所述流体管道沿半导体装置的外壁或内壁进入上部腔体。2.如权利要求1所述的用于湿法处理晶圆边缘的半导体装置，其特征在于，所述上部密封圈是O型绝缘圈，所述下部密封圈是O型绝缘圈。3.如权利要求1所述的用于湿法处理晶圆边缘的半导体装置，其特征在于，所述流体管道在上部腔体内的末端处设置有一个或多个喷嘴。4.如权利要求3所述的用于湿法处理晶圆边缘的半导体装置，其特征在于，所述喷嘴能以任意角度转动。5.权利要求3所述的用于湿法处理晶圆边缘的半导体装置，其特征在于，所述上部外罩还包括上腔顶盖，所述上腔顶盖的一端固定在上部外罩的内壁上，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚大平，
申请(专利权)人：华进半导体封装先导技术研发中心有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32