发明名称 使用化学机械研磨将晶圆平滑化供接合用之装置
摘要 一种并入半导体基材、CMP工具、刷清洁工具、及化学晶圆清洁工具之方法及装置。CMP系利用1psi之向下力,0.5psi之背侧空气压力,每分钟50转之压台速度,每分钟30转之托架速度,及每分钟140毫升之料浆流率进行。
申请公布号 TW521339 申请公布日期 2003.02.21
申请号 TW090123774 申请日期 2001.09.26
申请人 万国商业机器公司 发明人 当劳F 卡纳培利;盖M 寇汉;黄丽娟;约翰 艾尔布里奇 奥图;迈克F 洛法洛;杰克O 朱
分类号 H01L21/304 主分类号 H01L21/304
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路二○一号七楼
主权项 1.一种将适合于进行晶圆对晶圆接合之晶圆表面研磨及平滑化之装置,包括:一半导体基材,形成于该基材上之第一层材料,一CMP工具,一刷清洁工具,一化学晶圆清洁工具,及一晶圆接合工具。2.根据申请专利范围第1项之装置,其中该半导体基材包括选自由Si、SiGe、Ge、SiC、GaAs、InP、SOS、SOI、及BESOI所组成之群之单晶晶圆。3.根据申请专利范围第1项之装置,其中该第一层材料包括选自由Si、SiGe、Ge、SiC、SiGeC、GaAs、及InP所组成之群之单晶层。4.根据申请专利范围第1项之装置,其中该第一层材料包括选自由多晶矽、聚-SiGe、聚-Ge、聚-SiC、及聚-SiGeC所组成之群之多晶层。5.根据申请专利范围第1项之装置,其中该第一层材料包括选自氧化矽、二氧化矽、低温氧化物(LTO)、高温热氧化物、PECVD氧化物、PECVDTEOS、氮化矽所组成之群之非晶形层。6.根据申请专利范围第1项之装置,其中该CMP工具包括一圆形旋转研磨压台及一旋转晶圆托架。7.根据申请专利范围第6项之装置,其中该CMP工具系利用以下的条件操作:1psi之向下力,每分钟50转之压台速度,每分钟30转之托架速度,0.5psi之背侧空气压力,及每分钟140毫升之料浆流率。8.根据申请专利范围第6项之装置,其中该CMP工具系使用双垫堆叠系统,其中上方垫系由铸塑聚合材料制成,且其包含均匀分布的孔隙。9.根据申请专利范围第8项之装置,其中在研磨之前先使用固定磨料钻石调理器将上方垫调理300秒,及在下一次晶圆开始之前再另调理25秒。10.根据申请专利范围第6项之装置,其中该CMP工具系使用双垫堆叠系统,其中底部的下方垫系由聚酯纤维及胺甲酸酯黏合剂材料所制成。11.根据申请专利范围第6项之装置,其中该CMP工具使用包括氧化矽磨料于水中之胶态悬浮液的研磨料浆。12.根据申请专利范围第11项之装置,其中该研磨料浆系以在每分钟50至200毫升之范围内之流率泵送于研磨垫表面上。13.根据申请专利范围第11项之装置,其中该研磨料浆具有以下的组成物及性质:在自9.5至11.0之范围内之pH,在自5至30%之范围内之重量百分比固体,及在自12至200毫微米之范围内之颗粒大小。14.根据申请专利范围第6项之装置,其中该刷清洁工具系包括一段刷清洁之双面辊刷清洁器。15.根据申请专利范围第14项之装置,其中该辊刷清洁步骤之时间长度为99秒长较佳。16.根据申请专利范围第1项之装置,其中该化学晶圆清洁方法系包括RCA清洁或Huang清洁程序之步骤之矽基材的标准半导体晶圆清洁程序。17.根据申请专利范围第1项之装置,其中该最终的研磨晶圆达到低于9埃RMS之平滑的可接合表面,且系使用接合工具及技术接合至另一操纵晶圆。图式简单说明:图1系说明本发明之一具体实施例之显示SiGe薄膜之表面糙度对CMP研磨时间之关系图。图2系说明本发明之一具体实施例之显示以埃为单位之SiGe材料之移除对以分钟为单位之CMP研磨时间之关系图。图3系呈现沈积得之LTO薄膜之表面形态的AFM影像,其显示7.85埃RMS之起始表面糙度。图4系说明于2分钟之CMP加工后之LTO薄膜之表面形态的AFM影像,其显示2.19埃RMS之最终表面糙度。
地址 美国