半导体制造装置、系统及方法制造方法及图纸

根据一个实施例，本发明专利技术的实施例提供了一种半导体制造装置。装置包括可操作为固定并且旋转晶圆的晶圆台；配置为抛光晶圆的背面的抛光头；配置为将空气压力施加至晶圆的正面的空气支承模块；以及配置为密封晶圆的边缘的边缘密封单元。本发明专利技术的实施例还提供了一种半导体制造系统以及一种半导体制造方法。

Semiconductor manufacturing device, system and method

According to one embodiment, embodiments of the present invention provide a semiconductor fabrication device. Including device operable as a wafer table is fixed and rotating the wafer; polishing the wafer backside configuration for polishing head; air bearing module configured to positive air pressure applied to the wafer; and edge sealing unit configured to seal the edge of the wafer. Embodiments of the present invention also provide a semiconductor manufacturing system and a semiconductor manufacturing method.

【技术实现步骤摘要】
半导体制造装置、系统及方法
本专利技术的实施例涉及半导体领域，更具体地涉及半导体制造装置、系统及方法。
技术介绍
半导体集成电路(IC)行业经历了指数式增长。集成电路材料和设计的技术进步已生产出几代IC，其中每一代都比上一代更小且更复杂。在集成电路的发展过程中，功能密度(即每个芯片区互连器件的数量)普遍增加，而其几何尺寸(即使用制造工艺中可制造的最小组件或线)则在减小。该按比例缩小工艺通常通过提高生产效率和降低相关成本带来效益。这种按比例缩小还增加了加工和制造IC的复杂性，为实现这些优势，在IC加工和制造方面需要进行相似的发展。在一个实例中，将抛光应用于半导体晶圆。但是，现有抛光系统和对应的方法的效率不高，并且可能带来诸如污染和损坏晶圆的其他问题。因此，需要提供一种不具有上述缺陷的抛光系统及其使用方法。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供了一种半导体制造装置，包括：晶圆台，可操作为固定并且旋转晶圆；抛光头，配置为抛光所述晶圆的背面；空气支承模块，配置为将空气压力施加至所述晶圆的正面；以及边缘密封单元，配置为密封所述晶圆的边缘。本专利技术的实施例还提供了一种半导体制造系统，包括：装载锁模块，用于装载和卸载多个晶圆；多个抛光模块，所述抛光模块中的每一个都包括：晶圆台，可操作为固定晶圆并且旋转所述晶圆；抛光头，配置为抛光所述晶圆的背面；以及空气支承模块，可操作为将空气压力提供至所述晶圆的正面；机械臂单元，配置在所述装载锁模块和所述多个模块之间，其中，所述机械臂单元可操作为将所述晶圆中的一个转移至所述抛光模块中的一个。本专利技术的实施例还提供了一种半导体制造方法，包括：抛光晶圆的背面；在所述晶圆的背面的抛光期间，将空气压力施加至所述晶圆的正面；以及在所述晶圆的背面的抛光期间，密封所述晶圆的边缘。附图说明当结合附图进行阅读时，根据下面详细的描述可以更好地理解本专利技术的实施例。应该强调的是，根据工业中的标准实践，各种部件没有被按比例绘制。实际上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增加或减少。图1是根据一些实施例构建的抛光模块的示意图和剖面图。图2是图1中根据一些实施例构建的抛光模块的边缘密封单元的示意图。图3是图1中根据一些实施例构建的抛光模块的边缘密封单元的示意图。图4是图1中根据一些实施例构建的抛光模块的部分示意图和剖面图。图5A是根据一些实施例构建的抛光模块的部分示意图和剖面图。图5B是根据一些实施例构建的抛光模块的部分示意图和剖面图。图6是根据一些实施例构建的抛光模块的部分示意图和剖面图。图7A是根据一些实施例构建的抛光模块的部分示意图和剖面图。图7B是根据一些实施例构建的抛光模块的部分示意图和剖面图。图8是具有图1中根据一些实施例构建的抛光模块的抛光系统的框图。图9是图8中根据一些实施例构建的抛光系统的使用方法流程图。具体实施方式以下公开内容提供了许多不同实施例或实例，用于实现所提供主题的不同特征。以下将描述组件和布置的特定实例以简化本专利技术。当然，这些仅是实例并且不意欲限制本专利技术。例如，在以下描述中，在第二部件上方或上形成第一部件可以包括第一部件和第二部件直接接触的实施例，也可以包括形成在第一部件和第二部件之间的附加部件使得第一部件和第二部件不直接接触的实施例。另外，本专利技术可以在多个实例中重复参考标号和/或字符。这种重复是为了简化和清楚的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或配置之间的关系。此外，为了便于描述，本文中可以使用诸如“在…下方”、“在…下面”、“下部”、“在…上面”、“上部”等空间关系术语以描述如图所示的一个元件或部件与另一元件或部件的关系。除图中所示的方位之外，空间关系术语意欲包括使用或操作过程中的器件的不同的方位。装置可以以其它方式定位(旋转90度或在其他方位)，并且在本文中使用的空间关系描述符可同样地作相应地解释。图1示出了根据一些实施例的抛光模块100的示意图和剖面图。抛光模块100包括设计用于固定半导体晶圆104并且具有将晶圆104绕轴106旋转的机构的衬底台102，该轴垂直于晶圆104，并穿过其中心。例如，衬底台102可包括夹持结构，以固定半导体晶圆104的边缘。在其他示例中，衬底台102进一步包括旋转结构和集成用于驱动半导体晶圆104旋转的电机。在一些实施例中，半导体晶圆104为硅晶圆。在一些实施例中，半导体晶圆104可包含晶体结构的锗等元素半导体；硅锗、碳化硅、砷化镓、磷化镓、磷化铟、砷化铟、和/或锑化铟等化合物半导体；或它们的组合。在另一些实施例中，这些半导体材料膜可在硅晶圆上外延生长。在其他一些实施例中，晶圆104可为其他材料的衬底。半导体晶圆104具有彼此相对的正面104A和背面104B。在半导体晶圆104的正面104A上会形成、部分形成或将形成一个或多个集成电路。因此，半导体晶圆104的正面104A包括图案化的材料层或待图案化的材料层。例如，正面104A可包括各种隔离部件(如浅沟槽隔离部件)、各种掺杂部件(如掺杂阱，或掺杂源极和漏极部件)、各种器件(如晶体管)、各种导电部件(如互联结构的接触件、金属线和/或孔)、封装材料层(如接合焊盘和/或钝化层)或其结合。在完全制造的半导体晶圆中，以上所有材料层和图案可在半导体晶圆104的正面104A上出现。在本示例中，半导体晶圆104仍在制造中，正面104A上可能只形成了上述部分材料层。抛光模块100包括经配置用于抛光半导体晶圆104的背面104B的抛光头110。抛光头110包括抛光表面112，例如研磨带或其他合适的抛光表面。抛光表面可进一步包括其他结构，如可操作用于在晶圆上滚压并相应地清洁晶圆的辊。抛光模块100进一步包括可操作用于经抛光表面112向晶圆施加压力，并可操作用于使抛光头绕转轴116旋转的机构114。转轴116与转轴106平行，并且穿过抛光表面112的中心。因此，抛光表面112可被压在晶圆104的背面104B上，并相对于晶圆104旋转。在一些实施例中，抛光模块110还包括经配置用于使用溶液或化学制剂冲洗晶圆104的背面的冲洗单元118。在本实施例中，冲洗单元118可移动，以便进行高效清洗或支持抛光工艺。例如，冲洗单元118可从晶圆的中心移动到边缘，或从边缘移动到中心。冲洗单元118包括指向背面104A、并耦合到提供冲洗化学制剂或溶液的来源(未示出)的冲洗端118A。在抛光过程中，冲洗单元118和抛光头110可操作为协同配合。抛光模块100包括设计用于为晶圆104的正面104A提供空气压力的空气支承单元120。空气支承单元120为晶圆104的正面104A提供压力，使晶圆104维持在来自抛光头110的背面压力和来自空气支承单元120的正面压力下。空气支承单元120具有不直接接触，从而使支承表面与晶圆的正面104A之间无摩擦力的优点。尤其是，考虑到正面104A具有电路图案，且晶圆104在抛光过程中进行旋转，这样消除了对正面104A上电路图案的任何损害。空气支承单元120为空气静力(aerostatic)支承。空气支承单元120连接到诸如氮气源的气体源122。在本实施例中，气体源122为压缩氮气源，其提供的氮气压力高于大气压。空气支承单元120包括支承表面124，用于将气体传递到支承表面124和晶圆104的正面104本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种半导体制造装置，包括：晶圆台，可操作为固定并且旋转晶圆；抛光头，配置为抛光所述晶圆的背面；空气支承模块，配置为将空气压力施加至所述晶圆的正面；以及边缘密封单元，配置为密封所述晶圆的边缘。

【技术特征摘要】
2016.02.24 US 15/052,3101.一种半导体制造装置，包括：晶圆台，可操作为固...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈志宏，许加融，林奕安，
申请(专利权)人：台湾积体电路制造股份有限公司，
类型：发明
国别省市：中国台湾,71