用于清洗晶圆的滚轮以及具有滚轮的清洗装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种用于清洗晶圆的背面的滚轮。晶圆的背面具有中心区域以及包围中心区域的外围区域。滚轮包括上部元件、底部元件以及用于连接上部元件和底部元件的轴元件。滚轮的上部元件配置成与晶圆的正面接触。底部元件配置成与晶圆的背面接触并从晶圆的背面的外围区域上去除颗粒。底部元件由选自包括研磨垫、砂纸和石棉的材料制成。

【技术实现步骤摘要】
用于清洗晶圆的滚轮以及具有滚轮的清洗装置相关申请的交叉引用本申请要求于2018年12月25日提交的第62/784,762号美国临时专利申请的权益和优先权，其全部内容通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及一种用于清洗晶圆的滚轮以及具有滚轮的清洗装置。更具体而言，本专利技术涉及一种在其底部元件上包括研磨材料以从晶圆的背面去除颗粒的滚轮。
技术介绍
化学机械研磨(ChemicalMechanicalPolishing，简称CMP)过程是通过在受控的温度、压力和化学成分条件下，将半导体晶圆抵靠在旋转研磨表面上或者将晶圆相对于研磨表面移动来完成的。研磨表面可以是由相对柔软的多孔材料(例如，发泡聚氨酯)形成的平面状的垫，并用具有化学活性和研磨性的水性浆料浸泡。水性浆料可以是酸性或碱性的，通常包括磨料颗粒，诸如过渡金属螯合盐或氧化剂之类的反应性化学试剂，以及诸如溶剂、缓冲剂和钝化剂之类的助剂。在这种浆料中，盐或其他试剂可以促进化学蚀刻作用；而磨料颗粒与研磨垫可以共同促进机械研磨作用。CMP过程正成为用于对电介质层和金属层二者执行平坦化操作的主要平坦化技术。对于介电层(例如，硼磷硅玻璃(BPSG)、硼硅酸四乙酯(BPTEOS)以及等离子体增强化学气相沉积(PECVD)氧化物)的CMP而言，通常使用气相二氧化硅基浆料。其他类型的浆料(例如分散的二氧化硅、气相分散的氧化铝)也可以用于介电层和金属层(例如钨或钛)的CMP。当CMP过程完成后，晶圆的表面布满颗粒(称为浆料残留物)。在工艺流程中的后续动作中，如果允许将浆料残留物保留在晶圆的表面上，乃至重新分布在晶圆的表面上，则可能发生污染问题，这将导致管芯成品率和/或器件性能的损失。为了防止污染，通过CMP后清洗过程，晶圆的所有表面必须在CMP过程之后不存在浆料残留物。因此，在本领域中仍然需要提供一种用于清洗晶圆的滚轮以及具有滚轮的清洗装置以改善在晶圆上执行的CMP后清洗过程的性能。
技术实现思路
鉴于上述内容，本专利技术的目的是提供一种滚轮以及清洗装置，以改善晶圆的CMP后清洗过程的性能。为了实现上述目的，本专利技术的实施方式提供了一种用于清洗晶圆的背面的滚轮。晶圆的背面具有中心区域以及包围中心区域的外围区域。滚轮包括上部元件、底部元件以及用于连接上部元件和底部元件的轴元件。滚轮的上部元件配置成与晶圆的正面接触。底部元件配置成与晶圆的背面接触并从晶圆的背面的外围区域上去除颗粒。底部元件由选自包括研磨垫、砂纸和石棉的材料制成。为了实现上述目的，本专利技术的另一种实施方式提供了一种用于清洗晶圆的背面的滚轮。晶圆的背面具有中心区域以及包围中心区域的外围区域。滚轮包括上部元件、底部元件以及用于连接上部元件和底部元件的轴元件。滚轮的上部元件配置成与晶圆的正面接触。底部元件配置成与晶圆的背面接触。底部元件包括主要部分以及设置在主要部分上的研磨部分。底部元件的研磨部分配置成去除晶圆背面的外围区域上的颗粒。底部元件的研磨部分由选自研磨垫、砂纸和石棉的材料制成。为了实现上述目的，本专利技术的又一种实施方式提供了一种用于清洗晶圆的清洗装置。清洗装置包括用于刷洗晶圆正面的正面刷子，用于刷洗晶圆背面的背面刷子，以及至少一个滚轮。滚轮包括上部元件、底部元件以及用于连接上部元件和底部元件的轴元件。滚轮的上部元件配置成与晶圆的正面接触。底部元件配置成与晶圆的背面接触。底部元件包括主要部分以及设置在主要部分上的研磨部分。底部元件的研磨部分配置成去除晶圆背面的外围区域上的颗粒。底部元件的研磨部分由选自研磨垫、砂纸和石棉的材料制成。如上所述，本专利技术的实施方式中的滚轮和清洗装置在其底部元件上包括研磨材料。当通过滚轮旋转晶圆时，滚轮的底部元件上的研磨材料能够研磨晶圆背面的外围区域。因此，不需要额外的化学清洗过程或斜角CMP过程就可以去除积聚在晶圆背面的外围区域上的颗粒，并且CMP后清洗过程的性能得到提高。附图说明现在将参考附图，仅通过示例的方式描述本技术的实施。图1是根据本专利技术的实施方式用于清洗晶圆的清洗装置的示意图。图2和图3是图1中的清洗装置的滚轮的实施方式的截面图。图4是图1中的清洗装置的晶圆和滚轮的俯视图。图5是图1中的清洗装置的晶圆和滚轮的仰视图。图6是根据本专利技术的实施方式清洗晶圆的方法的流程图。图7是根据本专利技术的实施方式清洗晶圆的方法的流程图。具体实施方式现在将在下文中参考附图更充分地描述本专利技术，在附图中示出了本专利技术的示例性实施方式。然而，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并且不应被理解为限于本文所述的示例性实施方式。相反，提供这些示例性实施方式使得本专利技术变得透彻且完整，并向本领域技术人员充分传达本专利技术的范围。在全文中，相同的附图标记指代相同的元件。本文使用的术语仅用于描述特定示例性实施方式，而非旨在限制本专利技术。如本文所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”也旨在包括复数形式，除非上下文另外明确指出。还将理解，在本文中使用时，术语“包括”、“包含”或“具有”指定存在所述特征、区域、整数、动作、操作、元件和/或组件，但是不排除存在或添加一个或多个其他特征、区域、整数、动作、操作、元件、组件和/或它们的组。将理解的是，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项的任何和全部组合。还应理解，尽管术语第一、第二、第三等在本文中可以用于描述各种元件、组件、区域、部件和/或部分，但是这些元件、组件、区域、部件和/或部分不应受这些术语的限制。这些术语仅用于将一个元件、组件、区域、部件或部分与另一个元件、组件、区域、层或部分进行区分。因此，在不脱离本专利技术的教导的情况下，下面讨论的第一元件、组件、区域、部件或部分可能被称为第二元件、组件、区域、层或部分。除非另有说明，否则本文中使用的全部术语(包括科技术语)的含义与本专利技术所属领域的普通技术人员通常所理解的含义相同。还将理解的是，术语(诸如在常用词典中定义的术语)应被解释为其含义与其在相关领域和本专利技术的上下文中的含义一致，并且将不在理想化或过于正式的意义上来解释，除非本文这样明确指出。将结合附图1至图7对本专利技术的示例性实施方式进行描述。将参照附图对本专利技术进行详细描述，其中所描绘的元件不必按比例示出，并且其中相同或相似的元件通过几幅视图中相同或相似的附图标记或者相同或相似的术语表示。下文将结合附图进一步描述本专利技术。参考图1，其示出了根据本专利技术的实施方式的用于清洗晶圆W的清洗装置100的示意图。清洗装置100是双面洗涤器。清洗装置100用于在CMP过程(即，CMP后清洗过程)后清洗晶圆W。在清洗装置100中，用刷子在正面和背面同时擦洗晶圆W。晶圆W的正面包括正被处理的晶圆W的表面(例如，在CMP过程中对其执行平坦化过程的表面)。晶圆W的背面包括晶圆W的与被处理表面相反的表面。在CMP过程后，用浆料残留物覆盖晶圆W的正面和背面，浆料残留物包括研磨浆的材料以及通过CMP过程去除的晶圆W的材料(例如，颗粒)。在后续处理晶圆W之本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于清洗晶圆的背面的滚轮，其特征在于，/n所述晶圆的所述背面具有中心区域以及包围所述中心区域的外围区域，所述滚轮包括：/n上部元件，配置成与所述晶圆的正面接触；/n底部元件，配置成与所述晶圆的背面接触并从所述晶圆的背面的外围区域上去除颗粒，其中，所述底部元件由选自包括研磨垫、砂纸、石棉或其任意组合的材料制成；以及/n轴元件，用于连接所述上部元件和所述底部元件。/n

【技术特征摘要】
20181225 US 62/784762;20191023 US 16/6619501.一种用于清洗晶圆的背面的滚轮，其特征在于，
所述晶圆的所述背面具有中心区域以及包围所述中心区域的外围区域，所述滚轮包括：
上部元件，配置成与所述晶圆的正面接触；
底部元件，配置成与所述晶圆的背面接触并从所述晶圆的背面的外围区域上去除颗粒，其中，所述底部元件由选自包括研磨垫、砂纸、石棉或其任意组合的材料制成；以及
轴元件，用于连接所述上部元件和所述底部元件。


2.如权利要求1所述的用于清洗晶圆的背面的滚轮，其特征在于，
所述上部元件和所述轴元件均由聚氨酯制成。


3.如权利要求1所述的用于清洗晶圆的背面的滚轮，其特征在于，
所述上部元件和所述底部元件中的每个元件均可以具有盘状形状，所述底部元件的直径大于所述上部元件的直径。


4.如权利要求1所述的用于清洗晶圆的背面的滚轮，其特征在于，
所述轴元件配置成与所述晶圆的边缘接触，所述滚轮还配置围绕所述轴元件的中心线旋转以旋转所述晶圆。


5.一种用于清洗晶圆的背面的滚轮，其特征在于，
所述晶圆的所述背面具有中心区域以及包围所述中心区域的外围区域，所述滚轮包括：
上部元件，配置成与所述晶圆的正面接触；
底部元件，配置成与所述晶圆的所述背面接触，其中，所述底部元件包括主要部分以及设置在所述主要部分上的研磨部分，所述研磨部分配置成去除所述晶圆的所述背面的外围区域上的颗粒；以及
轴元件，用于连接所述上部元件和所述底部元件。


6.如权利要求5所述的用于...

【专利技术属性】
技术研发人员：鲁荣硕，
申请(专利权)人：夏泰鑫半导体青岛有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37