[发明专利]一种预清洗装置

说明书

本发明提供了一种预清洗装置，该预清洗装置用于去除晶圆表面的颗粒，其包括支撑结构、装配在支撑结构上的夹持组件、设置在支撑结构上且用于对晶圆的第一面抛光的第一抛光组件。夹持组件包括用于吸附晶圆的第二面并带动晶圆绕定点转动的吸盘，且晶圆的第二面的面积大于吸盘的面积。还包括设置在支撑结构上且用于对晶圆的第二面上未被吸盘覆盖的表面以及边缘面抛光的第二抛光组件。通过设置对晶圆的第二面上未被吸盘覆盖的表面及晶圆的边缘面抛光的第二抛光组件，以更有效的去除晶圆的背面以及边缘面上的颗粒，从而降低晶圆背面及边缘面的颗粒含量，改善在晶圆的后续光刻工序中的局部失焦现象，提高半导体器件生产的良率以及生产效率。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，尤其涉及一种预清洗装置。

背景技术

目前现有的CMP清洗设备(CMP Cleaner，其中CMP为Chemical MechanicalPolishing的缩写，意指化学机械抛光)主要用于去除晶圆(Wafer)上的颗粒(Particle)，以及对去除颗粒后的晶圆进行干洗(Dry Clean)。其工作步骤如图1所示，其主要顺序包括：兆声波(Megasonic)清洗→预清洗(Pre Clean)→刷洗(Brush)→刷洗(Brush)→蒸气干燥(Vapor Dryer)。现有技术中的预清洗装置为如图2所示的结构，真空吸盘1吸附着晶圆2，并带动晶圆2转动，抛光组件3对晶圆2的正面(waferfront)进行清洗。

过去采用上述工艺，并不存在因半导体工艺中产生的颗粒导致局部失焦(Defocus)的现象。但随着近年来半导体器件的体积逐渐减小，晶圆背面(Wafer Backside)及晶圆边缘面(WaferEdge)上的颗粒等异物会引起晶圆边缘面的收率受损较大。特别是晶圆背面因颗粒等异物进行后续的光刻(Photo)工序时，由于晶圆背面附着的粒子局部高度变化，从而导致诸如局部发生焦点不良的现象时有发生。且因局部失焦(Defocus)不良会导致良率减少，以及生产效率降低。所以在半导体的加工工艺上，晶圆表面的颗粒含量(Particle Level)要求也逐渐增高。在此背景下，采用如图1及图2所示的现有技术中的预清洗装置不再能够满足工艺的要求。

发明内容

本发明提供了一种预清洗装置，用以降低晶圆背面以及晶圆的边缘面的颗粒含量，以改善在晶圆的后续光刻工序中的局部失焦现象，从而提高半导体器件生产的良率以及生产效率。

本发明提供了一种预清洗装置，该预清洗装置用于去除晶圆表面的颗粒，其中的晶圆具有相对的第一面与第二面、以及连接第一面及第二面的边缘面。该预清洗装置包括支撑结构、装配在支撑结构上的夹持组件、以及设置在支撑结构上且用于对晶圆的第一面抛光的第一抛光组件。夹持组件包括用于吸附晶圆的第二面并带动晶圆绕晶圆的中心定点转动的吸盘，其中，晶圆的第二面的面积大于吸盘的面积。该预清洗装置还包括设置在支撑结构上且用于对晶圆的第二面上未被吸盘覆盖的表面以及边缘面抛光的第二抛光组件。

在上述的方案中，通过设置吸盘的面积小于晶圆的第二面的面积，以及对晶圆的第二面上未被吸盘覆盖的表面及边缘面进行抛光的第二抛光组件，以更有效的去除晶圆的背面及边缘面上的颗粒，从而降低晶圆背面及边缘面的颗粒含量，从而能够改善在晶圆的后续光刻工序中的局部失焦现象，提高半导体器件生产的良率以及生产效率。

在一个具体的实施方式中，第二抛光组件包括装配在支撑结构上的L型载头、设置在L型载头的竖直部分的第二抛光垫、以及设置在L型载头的水平部分的第三抛光垫；其中，第二抛光垫用于抵压在晶圆的第二面上未被吸盘覆盖的表面上，以对第二面上未被吸盘覆盖的表面抛光；第三抛光垫用于抵压在晶圆的边缘面上以对边缘面进行抛光。通过设置L型的载头、以及设置在L型载头上的第二抛光垫及第三抛光垫，以简化结构，便于设置。

在一个具体的实施方式中，第二抛光件还包括设置在支撑结构上且抵压在L型载头的竖直部分的加压装置，该加压装置用于对第二抛光垫施加设定压力以维持第二抛光垫的抛光量。通过加压装置在第二抛光垫上施加恒定的压力，以弥补磨损引起的颗粒清除力偏差。