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引言
其具有永久处于压板向下位置或者可从压板向上位置转移到压板向下位置的压板。晶片定位在台板上,以便不接触台板,并在台板和晶片之间提供间隙。该间隙可以通过将压板定位在压板向下的位置来产生。等离子体流入该间隙,从而能够同时从晶片正面、背面和边缘去除材料。该设备可以包括其中具有间隙的单个处理站,或者该设备可以包括多个处理站,每个处理站能够在其中形成间隙,用于同时从晶片前侧、后侧和边缘去除额外的材料。
图5
在电子元件制造过程中,通常在半导体处理室内将材料层或特征沉积到半导体晶片上。虽然大多数化学副产物和未使用的试剂通过排气泵从腔室中排出,但是一些残留物不可避免地沉积在腔室壁和腔室内的其他表面上,包括被处理晶片本身的正面和背面。
然后,必须去除半导体处理室上的任何不期望的残留物,以防止残留物剥落并污染正在制造的电子器件。还必须去除半导体晶片正面和背面上的不期望的残留物,以防止在随后的半导体处理步骤中从晶片上剥离这种材料,这将最终污染半导体处理室和设备,并进而污染晶片。
半导体晶片背面污染是在许多不同的半导体集成电路制造步骤中产生的,例如与晶片处理/加工设备接触。例如,诸如末端执行器、晶片卡盘和晶片存储设备的机器人部件导致不同种类的颗粒附着到晶片背面。此外,用于晶片正面处理的各种化学工艺会影响晶片的背面。例如,在光刻过程中,光致抗蚀剂聚合物的残留物可能会粘附到晶片背面,或者甚至在各种类型的干法或湿法工艺中可能会发生背面的金属污染。去除这种晶片背面污染是必要的,因为它可能最终到达晶片的正面,从而损害敏感器件,导致整体产量下降。背面污染还会影响正面的平面度,从而导致聚焦问题以及随后光刻工艺中的产量损失。
清洁晶片背面的建议方案通常包括清洁或去除晶片正面上的残留物,然后在单独的背面蚀刻或清洁系统中清洁晶片背面。这样,一旦晶片前侧被清洗,晶片可以在清洗晶片背侧之前经受晶片处理步骤。例如,如上所述,在清洗其背面之前,晶片可以经历湿法处理技术。在这种情况下,晶片背面的残留物将在湿法处理过程中被带走,导致颗粒污染腔室、设备和晶片正面。
因此,在正面被清洗和/或处理后将晶片转移到另一个处理室或系统以清洗晶片背面的已知技术是不理想的,因为它们是耗时的,并且需要晶片的物理接触,这又会导致正面污染以及损坏晶片本身,导致产量进一步降低。迄今为止,没有一种已知的晶片清洗技术将等离子体处理室中晶片正面和背面的同时清洗结合起来,从而消除了对单独背面的需要侧面蚀刻或剥离系统,防止晶片正面污染,并提高产量。
因此,需要一种用于晶片背面清洗的新方法和设备。
通过向等离子体源施加RF功率来产生等离子体。当产生等离子体时,衬底可以电接地,或者可以不保持偏压。在本处理步骤期间,衬底被加热到从室温到大约400摄氏度的温度范围,而反应室可以具有从大约1毫托到大约5托的压力范围。
在另一方面,本发明涉及一种通过提供具有多个处理站的反应室来从工件去除材料的方法,在这些处理站的每一个中具有压板。在这些多个站中的第一站中产生等离子体并将衬底预热到一定温度。然后,衬底被转移到第二站,其中衬底被放置在第二站台板上,以形成防止衬底接触台板的间隙。然后,等离子体流入间隙,在第二站内接触衬底的正面和背面,以同时从衬底的正面和背面去除至少一部分材料。
本方法的一个基本特征是,一旦晶片200在处理站102中,并且压板处于压板向下位置,晶片的正面、背面和边缘(包括任何斜边)可以同时被处理,即,清洗和/或去除任何不希望的碎片或材料。在压板向下位置,位于晶片和压板之间的间隙225的高度足以允许等离子体流入间隙225并与晶片的背面接触。该间隙的高度可以从大约1密耳到大约3.0英寸,更优选地从大约0.5英寸到大约1.0英寸,甚至更优选地从大约0.7英寸到大约0.8英寸。