[发明专利]晶圆处理装置及晶圆缺陷评价方法

说明书

本发明公开了一种晶圆处理装置及晶圆缺陷评价方法，所述晶圆处理装置包括电解槽、电源、电解阴极、电解阳极和支架，所述电解阴极、电解阳极和支架设置在电解槽内，所述电源为所述电解阴极和电解阳极供电，所述电解阴极安装在所述支架上，所述支架上安装的所述电解阴极能够与至少两片晶圆接触，所述电解阳极与所述晶圆不接触，所述电解槽内能够容纳电解质溶液，所述电解阴极、电解阳极和晶圆位于所述电解质溶液内。本发明提供的晶圆处理装置及晶圆缺陷评价方法可以有效提高待测晶圆的处理数量，并且不会影响铜沉积效果和实验条件，能够保证实验结果的准确性。

技术领域

本发明涉及晶圆生产制造技术领域，尤其涉及一种晶圆处理装置和晶圆缺陷评价方法。

背景技术

在半导体硅片的制造过程中，单晶硅棒的质量决定硅片的质量，因此，提高单晶硅棒的质量极为重要，而在拉晶过程中会产生很多的原生缺陷，其根据不同的检测方法可分为晶体原生颗粒 (Crystal Originated Particle，COP)缺陷、流动图案缺陷 (Flowpattern defect，FPD)、激光散射层析缺陷 (Laser scattering topography defect，LSTD)和直接表面氧化缺陷 (Direct surface oxide defect，DSOD)。COP、FPD、LSTD、DSOD缺陷的尺寸依次减小。这些缺陷对于后续用硅片制成半导体器件造成严重的不良影响，因此，降低在拉制单晶硅棒的过程中的原生缺陷是提高硅片质量的关键环节。

随着集成电路的飞速发展，特征线宽由原来的28nm下降至7nm，目前，微电子领域中所采用的元器件的特征线宽正在向2nm以下的制程发展，对晶圆衬底提出了更高的要求。这就要求在评价大直径直拉单晶硅中存在的空洞型原生微缺陷的方法向更小尺寸发展。空洞型原生微缺陷尺寸在20nm或更小（低于Particle counter仪器的检测限）的情况下，用DSOD检测方法是评价空洞型原生微缺陷最有效的、灵敏的方法。

DSOD测试是一种测试小尺寸COP分布的方法，DSOD的检测方法具体的操作为：对制备好的抛光晶圆进行高温热氧化使其生长一层特定厚度的氧化膜；用HF酸刻蚀晶圆背面局部氧化膜，能达到导电的目的即可；清洗刻蚀后的晶圆并吹干；采用dummy晶圆（调试级抛光硅片）使电解质溶液中有足够铜离子；待评价晶圆进行铜沉淀；最后通过铜沉积在晶圆缺陷部位的数量及分布，评价晶圆缺陷。因此，对于小尺寸原生缺陷，DSOD检测结果的准确性对晶圆品质的评价有很重要的意义。

现有的晶圆处理装置包括电解槽、安装在电解槽中的电解阳极(纯铜板)和电解阴极(镀金板)，在对待测晶圆进行铜沉积时，首先将背面局部去除氧化膜的dummy晶圆放置在电解槽中（正面朝上），该dummy晶圆正面不与阳极接触，而背面紧贴电解阴极，阳极、dummy晶圆和阴极完全浸于电解质溶液中，向阳极和阴极施加外部电压，电解阳极铜板使电解质溶液中有够的铜离子，然后取出dummy晶圆，再将待测晶圆安装电解槽中同dummy晶圆相同的位置，并向阳极和阴极施加外部电压，以将铜沉积在待测晶圆的缺陷部位上。

但是现有的晶圆处理装置每槽电解质溶液能处理的待测晶圆的数量较少，如果增加待测晶圆的处理数量，则会影响铜沉积效果和实验条件，不能保证实验结果的准确性。

发明内容

本发明的目的是提供一种晶圆处理装置，可以有效提高待测晶圆的处理数量，并且不会影响铜沉积效果和实验条件，能够保证实验结果的准确性。

为了实现上述目的，本发明提供了一种晶圆处理装置，包括电解槽、电源、电解阴极、电解阳极和支架，所述电解阴极、电解阳极和支架设置在电解槽内，所述电源为所述电解阴极和电解阳极供电，所述电解阴极安装在所述支架上，所述支架上安装的所述电解阴极能够与至少两片晶圆接触，所述电解阳极与所述晶圆不接触，所述电解槽内能够容纳电解质溶液，所述电解阴极、电解阳极和晶圆位于所述电解质溶液内。