[发明专利]一种硅片抛光方法及装置

说明书

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种硅片抛光方法。所述方法，包括如下步骤：在将硅片放置于处理腔之前或将硅片放置于处理腔之后，在所述硅片表面形成液体薄膜；同时向所述处理腔中通入氧化性气体和含有刻蚀成份的气体或液体；或，先向所述处理腔中通入氧化性气体，再向所述处理腔中通入含有刻蚀成份的气体或液体；旋转所述硅片。本发明还提供一种硅片抛光装置。本发明借助于化学氧化反应，向放置硅片的处理腔中输送氧化性气体和含有刻蚀成份的气体或液体，使得硅片表面凸点被去除，且不需要抛光后的清洗和应力释放等后续修复工艺步骤，使得半导体芯片的制备成本将会下降，品质将会提升。

技术领域

本发明涉及半导体制造技术领域，具体涉及一种硅片抛光方法及装置。

背景技术

硅片的表面抛光是半导体、微机电系统、微光电等器件制备过程中非常重要的工艺步骤。抛光后硅片的表面非常平整如镜面，满足微纳器件制备的需要。传统上的硅片抛光是一种使用抛光液进行抛光的多步工艺过程，抛光液是由磨粒和化学液(例如酸)组成。硅片被安全固定在可旋转的转动台上，用压片、毛刷或海绵制成的抛光头压在旋转硅片的表面进行抛光。这种抛光方式被称作化学机械抛光，或“CMP”，已广泛应用三十多年。

在实际应用中，抛光是一种非常复杂的制程，呈现许多挑战和应用。包括旋转速度、压力、时间、抛光液组成、硅片平整度、抛光片的磨损、装载的均匀性等参数均会影响抛光结果。并且，这些机械与化学的处理过程通常需要后续多步修复工艺，减少硅片在抛光过程中所产生的应力，或者清除抛光过程中的细小磨粒和其它污染。同时化学机械抛光耗时很长，特别在半导体芯片生产过程中是非常不经济的。尽管化学机械抛光在行业中得到广泛应用，得是仍然需要新的办法来克服上述提到的缺点。

发明内容

本发明的目的在于提供一种工艺步骤简单、成本低的硅片抛光方法，该方法是借助于化学氧化反应，使得硅片表面凸点被去除。

本发明的另一目的在于提供一种硅片抛光装置。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种硅片抛光方法，包括如下步骤：

在将硅片放置于处理腔之前或将硅片放置于处理腔之后，在所述硅片表面形成液体薄膜；

同时向所述处理腔中通入氧化性气体和含有刻蚀成份的气体或液体；或，先向所述处理腔中通入氧化性气体，再向所述处理腔中通入含有刻蚀成份的气体或液体；

旋转所述硅片。

上述方案中，所述在硅片表面形成液体薄膜，包括如下步骤：气体或蒸汽相在硅片表面凝结形成液体薄膜或凝结相；或，将硅片部分或者全部浸入至液体中，再从液体中移出，即可在硅片表面形成液体薄膜；或，喷射液体或液汽混合体到达所述硅片表面，在所述硅片表面形成液体薄膜。

上述方案中，所述液体包括去离子水。

上述方案中，所述液体还包括乙醇或乙醇水溶液。

上述方案中，所述同时向所述处理腔中通入氧化性气体和含有刻蚀成份的气体或液体，包括如下步骤：将所述氧化性气体与所述含有刻蚀成份的气体混合后，通过混合气体喷嘴喷射进所述处理腔中。

上述方案中，所述氧化性气体为O₃。

上述方案中，所述刻蚀成份为氢氟酸、氟化铵或氯化物。

一种硅片抛光装置，包括：

一个或多个处理腔，所述处理腔用于抛光硅片；

第一传输管路，所述第一传输管路与所述处理腔相连，用于向所述处理腔输送氧化性气体；

第二传输管路，所述第二传输管路与所述处理腔相连，用于向所述处理腔输送含有刻蚀成份的气体或液体。