[发明专利]后抛光晶圆清洁

说明书

技术领域

大体上，本发明关于制造集成电路与半导体装置的领域，并且更特别的是，关于在抛光(polish)后清洁半导体晶圆。

背景技术

诸如CPU、储存装置、ASIC(特定应用集成电路)及类似的先进集成电路的制作，需要根据已指定电路布局，在给定芯片面积上形成大量电路元件。在各式各样的电子电路中，场效晶体管代表一种重要类型的电路元件，其实质决定此等集成电路的效能。大体上，目前经实践用于形成场效晶体管的制程技术有多种，其中，就许多类型的复杂电路系统而言，MOS晶体管鉴于运作速度及/或功率消耗及/或成本效益等特性优越，是目前最有前途的方法其中一者。举例来说，在使用MOS技术的复杂集成电路的制作期间，例如N通道晶体管及/或P通道晶体管等数百万晶体管是在包括结晶半导体层的衬底上形成。小型化及电路密度提升代表需求持续成长。

半导体晶圆典型为制作有所欲集成电路设计的多个复制物，其往后将会分开并施作成个别芯片。晶圆通常是分层建构，电路的一部分建立于第一层级上，而传导贯孔经施作而连接至此电路的下一个层级。在此晶圆上将此电路的各层蚀刻后，将氧化物层放下，使此贯孔得以通过，但包覆前一个电路层级的其余部分。此电路的各层可能对此晶圆建立或添增不均匀性，必须在产生下一个电路层之前，先将此晶圆平滑化。

化学机械平坦化/抛光(CMP)是一种已确立技术，用于平坦化空白晶圆及之后添加的各材料层。可用的CMP系统通常称为晶圆抛光机，常使用使此晶圆与抛光垫接触的转动晶圆载体，此抛光垫在待平坦化晶圆表面的平面中转动。诸如化学抛光剂或含微磨擦物的浆料的抛光流体涂敷至此抛光垫以抛光此晶圆。此晶圆载体接着按压此晶圆抵靠此转动抛光垫，并且转动以抛光并且平坦化此晶圆。

在此抛光并平坦化运作后，此晶圆载体自此抛光垫提起并保留于用于传送此晶圆及晶圆载体的输送器中。此晶圆载体的外部表面及此晶圆的面部典型是以在此运作期间移离此晶圆表面的残余抛光流体与材料来涂布。浆料与抛光垫是使晶圆的表面受污染的来源。

CMP后的晶圆清洁是关键问题。晶圆清洁不足而导致在之后的处理期间(例如，最终刷清洁的进一步抛光步骤出现)例如刮损等主要缺陷。这些污染物典型为使用去离子水(DIW)来移除。举例而言，头对径向清洗系统包含此输送器上所包括的固定洞孔。此晶圆载体在保留于此输送器中时，此等洞孔围绕晶圆载体的上部分。此等洞孔透过管路连至DIW供应器，其经加压以将DIW从此等洞孔喷出，并且喷到此晶圆载体的外表面上。

然而，现有的站间清洗利用特定表面张力将例如浆料粒子的粒子移除并不可靠。有鉴于此，本发明提供一种新的后抛光晶圆清洁，相比于现有技术，以更可靠的方式从晶圆表面移除污染物。

发明内容

以下介绍本发明的简化概要，以便对本发明的一些态样有基本的了解。本概要并非本发明的详尽概述。用意不在于指认本发明的重要或关键要素，或叙述本发明的范畴。目的仅在于以简化形式介绍一些概念，作为下文更详细说明的引言。

大体上，本文中所揭示的主题关于在抛光程序之后，尤其是在CMP步骤之后，清洁半导体晶圆的表面。

提供一种用于半导体晶圆处理的设备，其包括经组配用于抛光此半导体晶圆的表面的抛光级、经组配用于清洁此半导体晶圆的此表面的清洗级以及与此清洗级连接并且经组配用于供应至少去离子水与惰性气体的混合物至此清洗级的混合器。

此外，提供一种清洁半导体晶圆的表面的方法，其包括将该半导体晶圆移动至晶圆处理设备的清洗级、供应至少去离子水(DIW)与惰性气体的混合物至该清洗级以及在该清洗级中以已供应的该混合物清洗该半导体晶圆的该表面。

再者，提供一种用于清洁已抛光半导体晶圆的表面的后抛光清洁方法，其包括以包含去离子水(DIW)与已加压惰性气体的清洗流体清洗该已抛光半导体晶圆的该表面。

在所有上述实施例中，该混合物可包含附加组分，例如CO₂，而该惰性气体可包含或由已加压N₂所组成。根据特定实施例，该混合物可由该DIW与该惰性气体所组成。该半导体晶圆可以是一种SOI晶圆，其具有半导体衬底、形成于该半导体衬底上的埋置型氧化物层以及形成于该埋置型氧化物层上的半导体层。该半导体晶圆可包含诸如FDSOI FET的FDSOI装置。

附图说明

本发明可搭配附图参照以下说明来了解，其中相似的附图标记表示相似的元件，并且其中：

图1展示一种设备，其包含抛光站以及供应有DIW与惰性气体的混合物的清洗站；以及