System.ArgumentOutOfRangeException: 索引和长度必须引用该字符串内的位置。 参数名: length 在 System.String.Substring(Int32 startIndex, Int32 length) 在 zhuanliShow.Bind() 晶圆加工过程中的辅助处理系统、方法及最终抛光设备技术方案_技高网

晶圆加工过程中的辅助处理系统、方法及最终抛光设备技术方案

技术编号:40446337 阅读:6 留言:0更新日期:2024-02-22 23:07
本发明专利技术实施例公开了一种晶圆加工过程中的辅助处理系统、方法及最终抛光设备,所述辅助处理系统包括:记录单元,所述记录单元用于从所述晶圆的双面抛光加工结束开始,记录所述晶圆暴露于空气中的暴露时间;比较单元,所述比较单元用于在所述晶圆的最终抛光加工开始前,将记录到的暴露时间与设定时间进行比较;氧化膜去除单元,所述氧化膜去除单元用于在所述记录到的暴露时间大于所述设定时间的情况下,在所述最终抛光加工前对所述晶圆执行去氧化膜处理。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及半导体晶圆制造领域,尤其涉及一种晶圆加工过程中的辅助处理系统、方法及最终抛光设备


技术介绍

1、对于半导体晶圆的生产而言,通常首先需要利用拉晶炉拉制出晶棒,之后将晶棒切割成多个晶棒节段,随后将每个晶棒节段通过比如多线切割的方式切割成薄片状的初始晶圆,然后使初始晶圆经历抛光、抛光以及可能的外延等处理之后,便可以获得成品晶圆。

2、在晶圆的抛光加工过程中,一般按照双面抛光、一次清洗、边缘抛光、二次清洗、最终抛光的顺序进行。晶圆的双面抛光与单面最终抛光是半导体制造过程中的两个不同步骤,旨在提高晶圆的表面质量。无论是双面抛光还是单面最终抛光,它们的共同目标是改善晶圆的表面平整度和光洁度,这对于后续的光刻和集成电路制造至关重要。双面抛光和单面最终抛光通常都是晶圆制备过程中的关键步骤,它们在半导体的整体制造流程中扮演着重要的角色。这两种抛光技术可能会使用相似的抛光机械和抛光液,尽管具体的配置和参数可能有所不同。对于双面抛光而言,如其名称所示,同时抛光晶圆的正反两面。这一过程通常用于减少晶圆厚度、去除表面缺陷,并确保两面的平坦度和平行度。对于单面最终抛光而言,只针对晶圆的一面(通常是正面,即晶体管制造的那面)进行抛光,用以提供极高的表面光洁度和平整度,为后续的微细加工步骤做准备。双面抛光通常在晶圆制备的早期阶段进行,目的是确保晶圆的基本物理属性满足要求,单面最终抛光则多在晶圆制备的后期进行,以确保晶圆表面适合进行精密的光刻工艺。

3、但是,上述的晶圆抛光加工通常会遇到的问题是,晶圆在接受双面抛光加工后,无法及时接受最终抛光。比如,最终抛光装置正在对另外的晶圆进行最终抛光处理,因此需要较长的等待时间,再比如,晶圆在完成双面抛光处理后直至准备好适合于进行最终抛光前的这一时间段非常长,例如边缘抛光花费了较长的时间。总之,在晶圆双面抛光后没有及时最终抛光的情况下,晶圆会较长时间地暴露于空气中,因而会在晶圆的表面生成氧化膜。以硅晶圆为例,这样的氧化膜的主要成分是二氧化硅,而二氧化硅的硬度是大于硅的硬度的。因此在最终抛光加工时,需要耗费大量的时间通过抛光来对硬度大的二氧化硅进行去除,或者说在采用相同抛光时间的情况下,与未生成氧化膜的晶圆相比,所能够获得的平坦度是较差的。另外,生成的氧化膜还会将晶圆表面未清洗干净的杂质颗粒包裹起来,形成难以通过抛光去除的包裹体,这进一步对最终抛光加工带来了不利影响。


技术实现思路

1、为解决上述技术问题,本专利技术实施例期望提供一种晶圆加工过程中的辅助处理系统、方法及最终抛光设备,能够避免因晶圆暴露于空气中而导致晶圆的表面生成氧化膜所带来的一系列问题。

2、本专利技术的技术方案是这样实现的:

3、第一方面,本专利技术实施例提供了一种晶圆加工过程中的辅助处理系统,所述辅助处理系统包括:

4、记录单元,所述记录单元用于从所述晶圆的双面抛光加工结束开始,记录所述晶圆暴露于空气中的暴露时间;

5、比较单元,所述比较单元用于在所述晶圆的最终抛光加工开始前,将记录到的暴露时间与设定时间进行比较;

6、氧化膜去除单元,所述氧化膜去除单元用于在所述记录到的暴露时间大于所述设定时间的情况下,在所述最终抛光加工前对所述晶圆执行去氧化膜处理。

7、在根据本专利技术的实施例的辅助处理系统中,首先,由于利用氧化膜去除单元对因暴露在空气中而生成在晶圆的表面的氧化膜进行了去除,因此,在晶圆接受最终抛光加工时,不再需要耗费大量的时间通过抛光来对硬度大的氧化膜进行去除,因此能在更短的时间内完成最终抛光加工或者说获得较好的平坦度,提高了最终抛光加工效率,而且氧化膜对杂质颗粒进行包裹的问题也能够随着氧化膜的去除得到解决,其次,由于利用比较单元将暴露时间与设定时间进行了比较,因此可以在暴露时间较长而生成在晶圆的表面的氧化膜的厚度较大的情况下才选择对氧化膜进行去除,相反在暴露时间较短而生成在晶圆的表面的氧化膜的厚度较小的情况下可以选择不对氧化膜进行去除而是直接使晶圆接受最终抛光加工,由此避免了因多出了氧化膜去除的步骤反而使整个抛光加工过程耗费更长的时间的问题,使整个抛光加工过程的效率得到提高。

8、优选地,所述氧化膜去除单元包括:

9、刻蚀槽,所述刻蚀槽用于容纳刻蚀液;

10、机械臂,所述机械臂用于将所述晶圆浸入到所述刻蚀液中以及将所述晶圆从所述刻蚀液中移出;

11、搅拌器,所述搅拌器用于对所述刻蚀液进行搅拌。

12、去除晶圆表面的氧化膜时,采用刻蚀液刻蚀的方式相比于其他方式的优势有:选择性高、无损伤、成本效益好、刻蚀速率可控、表面质量高、兼容性好等诸多优势。

13、优选地,所述晶圆被浸入在所述刻蚀液中的时间根据所述暴露时间确定出。

14、由于生成在晶圆的表面的氧化膜的厚度是与上述记录到的暴露时间相关联的,因此,可以根据这样的暴露时间来确定出生成在晶圆的表面的氧化膜的厚度,另一方面,氧化膜被刻蚀掉的厚度又是与刻蚀时间相关联的,因此,可以根据氧化膜的厚度来确定出刻蚀时间。这样,不再需要另外的比如通过对晶圆的表面进行检测来判断氧化膜是否已经被刻蚀完,节省了整个抛光加工过程中所需要的处理步骤。

15、优选地,所述刻蚀液为氢氟酸。

16、氢氟酸作为一种刻蚀液,在半导体制造和其他工业领域中被广泛使用,对硅二氧化物具有非常高的刻蚀选择性,这使它在去除比如硅晶圆表面的氧化层时非常有效,同时对底层的硅或其他材料造成的损伤极小。这种选择性是氢氟酸在半导体工业中不可或缺的特性,另外,氢氟酸可以在较短的时间内刻蚀大量的硅二氧化物,这意味着可以在较短的周期内完成生产步骤,提高整体的生产效率,最后,氢氟酸刻蚀过程通常比较简单,不需要复杂的设备或高级技术,这使得它易于在多种工艺流程中集成。

17、第二方面,本专利技术实施例提供了一种最终抛光设备,所述最终抛光设备包括根据第一方面所述的辅助处理系统。

18、优选地,所述最终抛光设备还包括:

19、加工区域,所述晶圆在所述加工区域接受所述最终抛光加工;

20、入口,所述晶圆经由所述入口进入到所述加工区域中;

21、其中,所述氧化膜去除单元设置在所述入口处。

22、这样,在晶圆接受完刻蚀处理之后,可以以更及时的方式开始进行最终抛光加工。

23、第三方面,本专利技术实施例提供了一种晶圆加工过程中的辅助处理方法,所述辅助处理方法包括:

24、从所述晶圆的双面抛光加工结束开始,记录所述晶圆暴露于空气中的暴露时间;

25、在所述晶圆的最终抛光加工开始前,将记录到的暴露时间与设定时间进行比较;

26、在所述记录到的暴露时间大于所述设定时间的情况下,在所述最终抛光加工前对所述晶圆执行去氧化膜处理。

27、优选地,所述对所述晶圆执行去氧化膜处理,包括:

28、将所述晶圆浸入到刻蚀液中;

29、对所述刻本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种晶圆加工过程中的辅助处理系统,其特征在于,所述辅助处理系统包括:

2.根据权利要求1所述的辅助处理系统,其特征在于,所述氧化膜去除单元包括:

3.根据权利要求2所述的辅助处理系统,其特征在于,所述晶圆被浸入在所述刻蚀液中的时间根据所述暴露时间确定出。

4.根据权利要求2或3所述的辅助处理系统,其特征在于,所述刻蚀液为氢氟酸。

5.一种最终抛光设备,其特征在于,所述最终抛光设备包括根据权利要求1至4中任一项所述的辅助处理系统。

6.根据权利要求5所述的最终抛光设备,其特征在于,所述最终抛光设备还包括:

7.一种晶圆加工过程中的辅助处理方法,其特征在于,所述辅助处理方法包括:

8.根据权利要求7所述的辅助处理方法,其特征在于,所述对所述晶圆执行去氧化膜处理,包括:

9.根据权利要求8所述的辅助处理方法,其特征在于,所述晶圆被浸入在所述刻蚀液中的时间根据所述暴露时间确定出。

10.根据权利要求8或9所述的辅助处理方法,其特征在于,所述刻蚀液为氢氟酸。

【技术特征摘要】

1.一种晶圆加工过程中的辅助处理系统,其特征在于,所述辅助处理系统包括:

2.根据权利要求1所述的辅助处理系统,其特征在于,所述氧化膜去除单元包括:

3.根据权利要求2所述的辅助处理系统,其特征在于,所述晶圆被浸入在所述刻蚀液中的时间根据所述暴露时间确定出。

4.根据权利要求2或3所述的辅助处理系统,其特征在于,所述刻蚀液为氢氟酸。

5.一种最终抛光设备,其特征在于,所述最终抛光设备包括根据权利要求1至4中任一项所述的辅助处理系统。<...

【专利技术属性】
技术研发人员:张婉婉贺云鹏
申请(专利权)人:西安奕斯伟材料科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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