[发明专利]一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理系统和方法

说明书

本发明涉及化学机械抛光后处理技术领域，公开了一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理系统和方法，系统包括：晶圆提升装置，用于从清洗液中提拉浸入清洗液的晶圆；气体喷射装置，用于在晶圆从清洗液中提升的过程中，向晶圆表面附着的清洗液的弯液面区域喷射第一温度的干燥气体，以使晶圆表面的附着物按照与提升方向相反的方向从晶圆表面剥离。

技术领域

本发明涉及化学机械抛光后处理技术领域，尤其涉及一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理系统和方法。

背景技术

化学机械抛光(Chemical Mechanical Planarization,CMP)是集成电路(IC)制造中获得全局平坦化的一种超精密表面加工工艺。随着集成电路制造技术的发展，对晶圆表面缺陷的控制越来越严格。在晶圆制造过程中，晶圆表面会吸附颗粒或有机物等污染物而产生大量缺陷，需要后处理工艺去除这些缺陷。

特别是在化学机械抛光中大量使用的化学试剂和研磨剂会造成晶圆表面的污染，所以在抛光之后需要引入后处理工艺以去除晶圆表面的污染物，后处理工艺一般由清洗和干燥组成，以提供光滑洁净的晶圆表面。

抛光后清洗的目的是去除晶圆表面颗粒和各种化学物质，并在清洗过程中避免对表面和内部结构的腐蚀和破坏，目前常见的湿法清洗是在溶液环境下清洗晶圆，比如清洗剂浸泡、机械擦洗、湿法化学清洗等。

晶圆经过清洗后，晶圆表面会留存很多水或清洗液的残留物。由于这些水或清洗液的残留物中溶有杂质，如果让这些残留液体自行蒸发干燥，这些杂质就会重新粘结到晶圆的表面上，造成污染，甚至破坏晶圆的结构。为此，需要对晶圆表面进行干燥处理，以除去这些残留液体。传统的旋转干燥方式，由于干燥后残留的水膜厚度很大，甚至可能高于200nm，极易造成水痕缺陷。

综上，现有技术中存在晶圆干燥效果差，容易残留液体的问题。

发明内容

本发明实施例提供了一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理系统和方法，旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。

本发明实施例的第一方面提供了一种基于马兰戈尼效应的晶圆后处理系统，包括：

晶圆提升装置，用于从清洗液中提拉浸入清洗液的晶圆；

气体喷射装置，用于在晶圆从清洗液中提升的过程中，向晶圆表面附着的清洗液的弯液面区域喷射第一温度的干燥气体，以使晶圆表面的附着物按照与提升方向相反的方向从晶圆表面剥离。

在一个实施例中，气体喷射装置包括：

第一喷射机构，用于向晶圆的第一表面附着的清洗液的弯液面区域喷射所述第一温度的干燥气体；

第二喷射机构，用于向晶圆的第二表面附着的清洗液的弯液面区域喷射所述第一温度的干燥气体；

其中，所述第一表面和所述第二表面分别为晶圆的两个相对面。

在一个实施例中，第一喷射机构和第二喷射机构均包括依次连接的气体喷射组件、旋转驱动模块和控制模块；

控制模块通过旋转驱动模块控制气体喷射组件旋转以将其喷射的干燥气体对准所述弯液面区域。

在一个实施例中，气体喷射组件包括喷杆，喷杆上间隔设置有多个喷气孔，多个喷气孔同时喷射所述第一温度的干燥气体时形成一层风幕，以通过所述风幕喷射所述弯液面区域。

在一个实施例中，气体喷射组件包括喷杆，喷杆上设有长狭缝。

在一个实施例中，旋转驱动模块包括旋转电机和电机驱动器。

在一个实施例中，所述第一温度高于清洗液的温度且低于60℃。