半导体衬底的原位背面清洗制造技术

本发明专利技术提供了一种清洗半导体晶圆的方法和装置。在该方法的实施例中，提供了单晶圆清洗装置并且将晶圆设置在该装置中。将第一化学喷剂分布到晶圆的正面上。在分布第一化学喷剂的同时清洗晶圆的背面。清洗背面可以包括刷子和清洗液喷剂。还描述了一种用于清洗单个半导体晶圆的正面和背面的装置。本发明专利技术还提供了一种半导体衬底的原位背面清洗。

【技术实现步骤摘要】
半导体衬底的原位背面清洗
本专利技术大体上涉及的是半导体器件制造，更具体地涉及的是在制造过程中清洗半 导体晶圆的方法。
技术介绍
半导体器件制造发展的最新趋势包括引入额外的单晶圆清洗工艺。由于该单晶圆 清洗工艺可以提供改进的清洗效率和工艺稳定性，因此替代了湿式工作台(wet-bench)类 清洗方式。然而，单晶圆清洗工具的问题在于无法清洗晶圆的背面。因此，通常需要额外的处 理步骤来清洗半导体晶圆的背面。这就产生了与工具、厂房、周期时间等相关的额外费用。 因此，需要一种能够改进这些问题中的一个或多个的单晶圆清洗制造工艺。
技术实现思路
为了解决现有技术中所存在的问题，根据本专利技术的一个方面，提供了一种装置，包 括晶圆定位器件，用于将半导体晶圆保持在第一位置中；第一晶圆清洗器件，设置所述第 一位置的第一侧上，其中，所述第一晶圆清洗器件包括用于分布化学喷剂的第一喷嘴；以及 第二晶圆清洗器件，设置所述第一位置的第二侧上，所述第二侧是所述第一位置的所述第 一侧的相对侧，其中，所述第二晶圆清洗器件包括刷子。在该装置中，所述第二晶圆清洗器件还包括用于分布化学喷剂的第二喷嘴。在该装置中，所述第二晶圆清洗器件还包括用于分布化学喷剂的第三喷嘴。在该装置中，所述刷子包含聚合物。在该装置中，所述刷子包含聚乙烯醇(PVA)。根据本专利技术的另一方面，提供了一种方法，包括提供单晶圆清洗装置；将晶圆设 置在所述单晶圆清洗装置中；将第一化学喷剂分布在所述晶圆的正面上；以及在分布所述 第一化学喷剂的同时，清洗所述晶圆的背面。在该方法中，清洗所述背面包括分布第二化学喷剂。 在该方法中，所述第一化学喷剂和所述第二化学喷剂具有不同的成分。在该方法中，清洗所述晶圆的背面包括将所述晶圆的背面与刷子相接触。在该方法中，在所述清洗过程中将所述刷子从所述晶圆的中心位置移动到所述晶 圆的边缘位置。在该方法中，清洗所述晶圆的背面包括将所述晶圆的背面与刷子和第二化学喷 剂相接触。在该方法中，在所述清洗过程中将所述刷子从所述晶圆的中心位置移动到所述晶 圆的边缘位置。在该方法中，清洗所述背面包括对来自第一喷嘴的第二化学喷剂和来自第二喷 嘴的第三化学喷剂进行分布。根据本专利技术的又一方面，提供了一种清洗半导体晶圆的方法，包括将所述半导体 晶圆设置在晶圆定位器件中；将刷条设置在邻近所述晶圆定位器件中的所述半导体晶圆的 背面的位置上；在将所述半导体晶圆设置在所述晶圆定位器件中的同时，将第一喷剂分布 在所述半导体晶圆的正面上；以及在将所述半导体晶圆设置在所述晶圆定位器件中的同 时，使用刷条清洗所述半导体晶圆的所述背面。在该方法中，所述刷条包括多个喷嘴，并且清洗所述半导体晶圆的背面包括对来 自所述多个喷嘴中的每个喷嘴的喷剂进行分布。在该方法中，将所述半导体晶圆设置在所述晶圆定位器件中包括在清洗所述半 导体晶圆的背面期间，使用所述晶圆定位器件来旋转所述半导体晶圆。在该方法中，利用所述刷条清洗所述半导体晶圆的背面包括在所述半导体晶圆 旋转的同时，将所述刷条移动穿过所述半导体晶圆的一部分。在该方法中，同时实施分布所述第一喷剂和清洗所述半导体晶圆的背面。在该方法中，使用所述刷条清洗所述背面包括将所述半导体晶圆的背面与设置 在所述刷条上的刷子相接触。在该方法中，清洗所述半导体晶圆的背面包括对来自设置在所述刷条上的多个 喷嘴的喷剂进行分布。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。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并且仅仅用于说明的目的。实际 上，为了清楚的讨论，各种部件的尺寸可以被任意增大或减少。图1是根据本专利技术的一个或多个方面的单晶圆清洗装置的实施例的截面图2是根据本专利技术的一个或多个方面的单晶圆清洗装置中的晶圆的实施例的俯 视图3是根据本专利技术的一个或多个方面的单晶圆清洗装置中的晶圆的仰视图4是根据本专利技术的一个或多个方面的单晶圆清洗装置中的晶圆的另一个实施 例的仰视图5是具有扫描模式的单晶圆清洗装置中的晶圆的实施例的仰视图6是包括了多个具有扫描模式的喷洒条的根据本专利技术的一个或多个方面的单 晶圆清洗装置中的晶圆的实施例的仰视图7是根据本专利技术的一个或多个方面的半导体晶圆清洗方法的任意实施例的流 程图。具体实施方式可以理解，以下公开提供了多种不同实施例或实例，用于实现本专利技术的不同特征。 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旨在限制本 专利技术。另外，在以下描述中，在第二部件上方或之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，还可以包括其他部件可以形成在第一部件和第二部件之间使得第 一部件和第二部件不直接接触的实施例。为了简单和清楚，可以不同比例任意地绘制各个部件。图1示出的是单衬底(例如，晶圆)清洗装置100。单晶圆清洗装置100包括入口 102和104、腔室106、化学品分配器108、晶圆定位器件110以及刷条112。晶圆114设置在单晶圆清洗装置100中。分配器108分配喷剂116并且将其喷洒到晶圆114上。可以将上述器件中的一种或多种设置在腔室中。入口 102和/或104可以提供化学品，该化学品被分布到晶圆114，用于清洗和/ 或蚀刻晶圆114。术语化学品指的是在此本文中所使用的由反应产生的物质以及天然形成 (naturally occurring)的反应物质和/或惰性物质。例如，示例性的化学品可以包括氮 (N2)、空气、水(包括去离子水)、酸、碱、溶液、纯物质等。在本文中还可以使用同族的或基本上同族的化学品的溶液，但不是必须的。入口 102和104可以与清洗液供给端(或化学品供给端(例如，去离子水、氮、空气、或其他化学溶液))相连接。可以在将所提供的清洗液输送到入口 102和104之前、期间或之后对该清洗液进行加热。在实施例中，通过入口 102将氮(N2)清洗液输送到腔室106。N2气体可以是高压流体。N2气体的流动率可以在大约OL/min和大约70L/min之间。通过入口 102输送的化学品的其他实例包括在高压流体下的氩和/或空气。在实施例中，通过入口 102提供原子化喷剂，从而通过分配器108将物理力施加到晶圆上。在实施例中，通过入口 104将清洗液输送给腔室106。该清洗液可以包括，例如， APM(ammonia hydroxide-hydrogen peroxide-water mixutre,氨氢氧化物-氢过氧化氢水混合物)、去离子水(DIff)、SCl (去离子水(DI)、NH4OH' H2O2)、稀释的 NH4OH' SC2 (D1、HC1、 H2O2)、臭氧去离子水(DITO3)、SPM(H2SO4, H2O2)、SOM(H2SO4, O3)、SP0M、Η3Ρ04、稀释的氢氟酸 (DHF)、HF、HF/EG、HF/HN03、NH4OHjP /或其他适当的化学品。通过入口 104输送的清洗液可以在大约O摄氏度和大约250摄氏度之间。 分配器108可以包括用于将喷剂116喷洒到晶圆114的正面上的喷嘴、多个喷嘴、 喷洒条、多个喷洒条和/或其他现有的或以后发展出的结构。喷剂116可以包括由入口 102 和/或入口 104所提供的清洗液。例如，在实施例中，喷剂116包括N2(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种装置，包括：晶圆定位器件，用于将半导体晶圆保持在第一位置中；第一晶圆清洗器件，设置所述第一位置的第一侧上，其中，所述第一晶圆清洗器件包括用于分布化学喷剂的第一喷嘴；以及第二晶圆清洗器件，设置所述第一位置的第二侧上，所述第二侧是所述第一位置的所述第一侧的相对侧，其中，所述第二晶圆清洗器件包括刷子。

【技术特征摘要】
2011.09.22 US 13/240,5831.一种装置，包括晶圆定位器件，用于将半导体晶圆保持在第一位置中；第一晶圆清洗器件，设置所述第一位置的第一侧上，其中，所述第一晶圆清洗器件包括用于分布化学喷剂的第一喷嘴；以及第二晶圆清洗器件，设置所述第一位置的第二侧上，所述第二侧是所述第一位置的所述第一侧的相对侧，其中，所述第二晶圆清洗器件包括刷子。2.根据权利要求1所述的装置，其中，所述第二晶圆清洗器件还包括用于分布化学喷剂的第二喷嘴。3.根据权利要求2所述的装置，其中，所述第二晶圆清洗器件还包括用于分布化学喷剂的第三喷嘴。4.根据权利要求1所述的装置，其中，所述刷子包含聚合物。5.根据权利要求1所述的装置，其中，所述刷子包含聚乙烯醇(PVA)。6.一种方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：叶明熙，庄国胜，张简瑛雪，杨棋铭，林进祥，
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：