用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法技术

本发明专利技术提供一种用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法，将CMP设备停止冲洗并擦拭干净；在CMP设备的head头的外表面设置UV隔热膜；除pad、研磨液喷头和去离子水喷头外，CMP设备中其它直接裸露部件的外表面均设置UV保护膜；减薄抛光时，将排风扇调至最大风速；对含异种金属的晶圆减薄抛光时，利用UV灯对UV隔热膜和UV保护膜进行照射，使其失去粘性并撕掉，更换减薄抛光垫并重新贴膜。本发明专利技术采用UV隔热膜和UV保护膜进行保护，使得在进行含不同金属的晶圆减薄抛光时，只需要更换UV隔热膜和UV保护膜即可，不会出现因CMP设备自身残留吸附的金属粒子而导致将要进行减薄抛光的异种晶圆受到其它金属离子污染的现象，避免了晶圆出现缺陷甚至功能损失的情况。陷甚至功能损失的情况。陷甚至功能损失的情况。

【技术实现步骤摘要】
用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法


[0001]本专利技术涉及半导体加工制造领域，具体提供一种用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法。

技术介绍

[0002]随着集成电路技术的快速发展，器件的集成度越来越高，半导体加工技术越来越复杂，更多的半导体材料被发现并应用在一些高端设计上，同时也伴随着一些问题出现。其中金属污染已经成为目前在半导体加工工艺中最需要注意的问题，受到金属污染的产品会存在性能缺陷，极大地影响了产品器件的良率。而造成产品器件受到金属污染的主要源头之一，是工艺设备，因此，保证工艺设备不受金属污染，是提高产品器件良率的一个重要措施。
[0003]晶圆减薄及表面平整技术是半导体加工工艺不可或缺的一步，化学机械抛光(CMP)是目前公认的晶圆表面抛光效果最好、平坦度最高的半导体工艺技术。在对晶圆进行半导体加工时，都要经过CMP设备对晶圆进行精细减薄抛光，用以提高其表面平坦度，为后期的键合、光刻等工艺提供良好条件。因此，保证CMP设备不受到金属污染则至关重要。
[0004]CMP设备在对晶圆表面金属膜层进行减薄抛光时，由于喷涂在pad上的研磨液及去离子水会随着pad、head和晶圆转动，被研磨掉的金属粒子会随着研磨液进行没有规律的向四周飞溅运动，停留在设备内部的每一个角落，这会导致当设备进行其它晶圆的减薄抛光时，自清洁程序会将临时附着在设备内部的金属粒子冲洗到待减薄晶圆表面，由于不同金属的硬度、热膨胀系数等性能不同，受到金属污染的待减薄晶圆再经过CMP工艺后，可能会使晶圆表面存在缺陷，如出现表面划伤、器件短路和金属残留等问题出现，同时对后续如键合工艺、光刻工艺产生不可估计的影响。而对于半导体工厂中的CMP设备来说，对设备进行专门的金属污染物清理，同样需要大量的资金投入。若选择直接在CMP设备内部沉积一层如保护膜的钝化层存在着许多缺点，例如：
[0005]1、制备钝化层的工艺复杂，仅可对部分可拆卸、耐高温、抗腐蚀的小部件进行沉积钝化层，无法将CMP设备内部全部沉积钝化层。
[0006]2、后期对钝化层的维护成本较高，钝化层原材料需要在特定的条件下进行单独储存。
[0007]3、沉积的钝化层仅可对设备自身起到保护作用，无法避免在对不同材质晶圆进行减薄抛光过程的金属污染。
[0008]4、钝化层的去除难度也较大，需要多次对表面附着不同材料的钝化层进行清理。
[0009]因此，在晶圆减薄抛光时，亟需一种可有效避免金属污染的方法。

技术实现思路

[0010]本专利技术为解决上述问题，提供了一种用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法，主要针对CMP设备在工作过程中受到金属污染的问题，利用UV保护膜和UV隔热膜将设备
的抛光单元、传输单元、各单元连接处、开关门和排风口等进行保护。在设备转换其他金属材料进行减薄抛光时，只需利用UV灯照射被保护区域，使UV保护膜和UV隔热膜失去粘性将其撕掉，重新更换新的UV保护膜、UV隔热膜和减薄抛光垫即可，简单方便，有效的保护CMP设备防止受到金属污染。
[0011]本专利技术提供的用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法，包括以下步骤：
[0012]S1、将CMP设备停止冲洗，并采用无尘布将其擦拭干净；
[0013]S2、在CMP设备的head头的外表面设置UV隔热膜；除pad、研磨液喷头和去离子水喷头外，CMP设备中其它直接裸露部件的外表面均设置UV保护膜；
[0014]S3、CMP设备对晶圆减薄抛光时，将排风扇调至最大风速；
[0015]S4、对含异种金属的晶圆减薄抛光时，利用UV灯对UV隔热膜和UV保护膜进行照射，使其失去粘性并撕掉，更换减薄抛光垫并重复S2。
[0016]优选的，经S2处理后，还包括对CMP设备进行冲洗，避免UV隔热膜和UV保护膜受水流冲击产生形变积水问题，若存在形变积水问题则将UV隔热膜和UV保护膜去除，并重复S2。
[0017]优选的，CMP设备对晶圆减薄抛光前还包括金属含量检测，具体过程如下：
[0018]将纯净的测试晶圆在CMP设备减薄抛光，利用HF气体将测试晶圆的表面进行腐蚀，再将去离子水滴在测试晶圆的中心位置，将测试晶圆进行自转，使离子水由测试晶圆的中心位置移动至测试晶圆的边缘位置，收集离子水并检测金属含量。
[0019]与现有技术相比，本专利技术能够取得如下有益效果：
[0020]本专利技术针对CMP设备设计了一种用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法，该方法不受CMP设备尺寸大小、零部件是否可拆卸等条件限制，避免了CMP设备受金属污染，同时也避免了对加工的晶圆造成金属污染。
[0021]本专利技术采用UV隔热膜和UV保护膜进行保护，使得在进行含不同金属的晶圆减薄抛光时，只需要更换UV隔热膜和UV保护膜即可，不会出现因CMP设备自身残留吸附的金属粒子而导致将要进行减薄抛光的异种晶圆受到其它金属离子污染的现象，避免了晶圆出现缺陷甚至功能损失的情况，极大地提高了晶圆减薄抛光的工艺良率，降低了整个工艺产线的生产成本。
附图说明
[0022]图1是根据本专利技术实施例提供的用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法的流程图；
[0023]图2是根据本专利技术实施例提供的UV隔热膜保护head头的效果图；
[0024]图3是根据本专利技术实施例提供的UV保护膜保护Disk的效果图；
[0025]图4是根据本专利技术实施例提供的UV保护膜保护研磨液和去离子水的输送装置的效果图；
[0026]图5是根据本专利技术实施例提供的CMP设备的金属含量检测的结果曲线图。
具体实施方式
[0027]在下文中，将参考附图描述本专利技术的实施例。在下面的描述中，相同的模块使用相同的附图标记表示。在相同的附图标记的情况下，它们的名称和功能也相同。因此，将不重
复其详细描述。
[0028]为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而不构成对本专利技术的限制。
[0029]图1示出了根据本专利技术实施例提供的用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法的流程。
[0030]如图1所示，针对CMP设备在工作过程中受到金属污染的问题，本专利技术实施例提供的用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法包括以下步骤：
[0031]S1、关闭CMP设备的冲洗单元和自清洁程序，停止设备冲洗，并使用无尘布将CMP设备需要进行保护的部分擦拭干净，尤其是抛光单元、传输单元、各单元连接处、开关门和排风口等需要确保无液体残留。
[0032]图2示出了根据本专利技术实施例提供的UV隔热膜保护head头。
[0033]图3示出了根据本专利技术实施例提供的UV保护膜保护Disk。
[0034]图4示出了根据本专利技术实施例提供的UV保护膜保护研磨液和去离子水的输送装置。
[0035]如图2所示，将CMP设备的head头拆下，由于本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、将CMP设备停止冲洗，并采用无尘布将其擦拭干净；S2、在所述CMP设备的head头的外表面设置UV隔热膜；除pad、研磨液喷头和去离子水喷头外，所述CMP设备中其它直接裸露部件的外表面均设置UV保护膜；S3、所述CMP设备对晶圆减薄抛光时，将排风扇调至最大风速；S4、对含异种金属的晶圆减薄抛光时，利用UV灯对所述UV隔热膜和所述UV保护膜进行照射，使其失去粘性并撕掉，更换减薄抛光垫并重复S2。2.如权利要求1所述的用于避免晶圆减薄抛光造成金属污染的方法，其特征在于，经S2处...

【专利技术属性】
技术研发人员：成明，赵东旭，王云鹏，王飞，范翊，姜洋，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：