一种用于湿法处理晶圆边缘的方法技术

本发明专利技术公开了一种用于湿法处理晶圆边缘的方法，包括：将晶圆放置在半导体装置的湿法处理腔体内；所述上部外罩向下移动并覆盖在下部外罩之上，上部密封圈和下部密封圈分别接触所述晶圆的上下两个表面，并形成密封，从而将晶圆边缘区域与中心区域隔离；向湿法处理腔体通入第一湿法处理流体；预定时间之后，切断第一湿法处理流体供应，并向湿法处理腔体通入惰性气体。

【技术实现步骤摘要】
一种用于湿法处理晶圆边缘的方法
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方法，具体就是湿法工艺仅处理晶圆边缘的方法。
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，用一种工艺制备一片晶圆，这导致晶圆边缘处很容易产生残留或缺陷，如薄膜残留、刻蚀残留、外来颗粒、点蚀反应物、机械磨损玷污等。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方法，包括：将晶圆放置在半导体装置的湿法处理腔体内，所述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，所述上部腔体和所述下部腔体构成处理腔体；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，所述晶圆放置在下部外罩内壁的顶端的下部密封圈上；所述上部外罩向下移动并覆盖在下部外罩之上，上部密封圈和下部密封圈分别接触所述晶圆的上下两个表面，并形成密封，从而将晶圆边缘区域与中心区域隔离；向湿法处理腔体通入第一湿法处理流体；以及预定时间之后，切断第一湿法处理流体供应，并向湿法处理腔体通入惰性气体。在本专利技术的一个实施例中，向湿法处理腔体通入第二湿法处理流体，预定时间之后，切断第二湿法处理流体供应，并向湿法处理腔体通入惰性气体。在本专利技术的一个实施例中，改变惰性气体的流速，从而加快晶圆表面的干燥过程。在本专利技术的一个实施例中，第二湿法处理流体为纯水。在本专利技术的一个实施例中，第一湿法处理流体是液体。在本专利技术的一个实施例中，第一湿法处理流体是气液二流体，通过设置在流体管道上的三通阀调节液体的流速和或压缩气体的流速来调节气液二流体的混合比例，其中所述三通阀包括液体输入口、气体输入口和气液二流体输出口，液体和压缩气体分别通过液体输入口和气体输入口进入三通阀并混合形成气液二流体，然后进入清洗液管道。在本专利技术的一个实施例中，通过调节气体输入口的流量，控制气液二流体的流速，对晶圆表面清洗或者刻蚀起到脉冲冲刷作用。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，所述第一湿法处理流体通过喷嘴喷洒在所述晶圆的表面上。在本专利技术的一个实施例中，转动所述喷嘴，以便将所述湿法处理流体以不同方向喷洒在所述晶圆的表面上。在本专利技术的一个实施例中，该方法还包括完成湿法处理后，向上移动所述上腔体，以便从腔体内取出干燥了的晶圆。本专利技术公开的精准湿法处理的工艺方法，可用于芯片制造的多个工艺步骤里，从源头上保证了晶圆边缘的洁净，避免了工艺过程中产生交叉污染，不仅提高了边缘芯片的良率，也减小了边缘残留/缺陷污染到晶圆内部的可能性。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。图5示出根据本专利技术的一个实施例的用于湿法处理晶圆边缘的方法的流程图。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。在集成电路制造中，在晶圆边缘区域常见的残留/缺陷主要包括下面几种：1.没有清除干净的金属、介质薄膜残留；2.外来遗留物，如减薄抛光的化学品试剂、清洗液里固液残留；3.刻蚀、清洗后的残留、或反应生成物；4.表面镶嵌异物；5.晶圆边的毛刺、蚀坑、或传送过程的机械磨损带来的颗粒。因此，晶圆边缘处需要附加刻蚀或者清洗等湿法处理，才能保证芯片工艺集成不受边缘残留/缺陷的影响。另一方面，晶圆中心部处于洁净状态，不需要再做湿法处理工艺，因为晶圆中心部分如果再经过湿法处理，可能对芯片表面产生不利影响。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。采用本专利技术精准刻蚀/清洗晶圆边缘设备和工艺方法，不仅带来增加芯片良率的好处，而且因为所需要的湿法处理溶液较少，附加成本很低。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方法，包括：将晶圆放置在半导体装置的湿法处理腔体内，所述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，所述上部腔体和所述下部腔体构成处理腔体；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，所述晶圆放置在下部外罩内壁的顶端的下部密封圈上；所述上部外罩向下移动并覆盖在下部外罩之上，上部密封圈和下部密封圈分别接触所述晶圆的上下两个表面，并形成密封，从而将晶圆边缘区域与中心区域隔离；向湿法处理腔体通入第一湿法处理流体；以及预定时间之后，切断第一湿法处理流体供应，并向湿法处理腔体通入惰性气体。

【技术特征摘要】
1.一种用于湿法处理晶圆边缘的方法，包括：将晶圆放置在半导体装置的湿法处理腔体内，所述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，所述上部腔体和所述下部腔体构成处理腔体；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，所述晶圆放置在下部外罩内壁的顶端的下部密封圈上；所述上部外罩向下移动并覆盖在下部外罩之上，上部密封圈和下部密封圈分别接触所述晶圆的上下两个表面，并形成密封，从而将晶圆边缘区域与中心区域隔离；向湿法处理腔体通入第一湿法处理流体；以及预定时间之后，切断第一湿法处理流体供应，并向湿法处理腔体通入惰性气体。2.如权利要求1所述的湿法处理晶圆边缘的方法，其特征在于，向湿法处理腔体通入第二湿法处理流体，预定时间之后，切断第二湿法处理流体供应，并向湿法处理腔体通入惰性气体。3.如权利要求2所述的湿法处理晶圆边缘的方法，其特征在于，改变惰性气体的流速，从而加快...

【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