本發(fā)明涉及半導(dǎo)體制造領(lǐng)域,特別涉及一種晶圓結(jié)構(gòu)及其形成方法和噴淋裝置。
背景技術(shù):
隨著集成電路制造技術(shù)的不斷發(fā)展,人們對集成電路的集成度和性能的要求變得越來越高。為了提高集成度,降低成本,元器件的關(guān)鍵尺寸不斷變小,集成電路內(nèi)部的電路密度越來越大,這種發(fā)展使得晶圓表面無法提供足夠的面積來制作所需要的互連線。為了滿足關(guān)鍵尺寸縮小后的互連線所需,目前不同金屬層或者金屬層與襯底的導(dǎo)通是通過互連結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)的。
由于形成互連結(jié)構(gòu)的金屬材料難于附著在半導(dǎo)體材料上,因此在形成互連結(jié)構(gòu)之前,需要在半導(dǎo)體材料上形成連接層(Glue Layer),以增強(qiáng)所形成的金屬互連結(jié)構(gòu)與半導(dǎo)體材料的連接強(qiáng)度。
但是現(xiàn)有技術(shù)中所形成的連接層,在晶圓外圍容易出現(xiàn)剝落、起泡等缺陷,影響所形成半導(dǎo)體器件的性能。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明解決的問題是提供一種晶圓結(jié)構(gòu)及其形成方法和噴淋裝置,以減少晶圓邊緣的缺陷,提高良品率。
為解決上述問題,本發(fā)明提供一種晶圓結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:
提供晶圓,所述晶圓分為中心區(qū)域和外圍區(qū)域;
在所述晶圓的中心區(qū)域表面形成層間介電層;
在所述晶圓的外圍區(qū)域表面形成緩沖層;
形成覆蓋所述緩沖層和所述層間介電層的連接層。
可選的,所述層間介電層的材料為氧化硅,所述在所述晶圓的外圍區(qū)域表面形成緩沖層的步驟包括:所述緩沖層的材料為氧化硅。
可選的,所述在所述晶圓的外圍區(qū)域表面形成緩沖層的步驟包括:形成厚度在2~5納米范圍內(nèi)的所述緩沖層。
可選的,所述在所述晶圓的外圍區(qū)域表面形成緩沖層的步驟包括:通過向所述晶圓的外圍區(qū)噴淋氧化劑形成緩沖層。
可選的,所述通過向所述晶圓的外圍區(qū)噴淋氧化劑形成緩沖層的步驟包括:所述氧化劑為臭氧水。
可選的,所述通過向所述晶圓的外圍區(qū)噴淋氧化劑形成緩沖層的步驟包括:所述氧化劑中臭氧的濃度為0.5~1g/L,流速為600~1200ml/min,噴淋時(shí)間為3~5分鐘。
可選的,所述形成覆蓋所述緩沖層和所述層間介電層的連接層的步驟包括:所述連接層的材料為氮化鈦或鈦。
相應(yīng)的,本發(fā)明還提供一種晶圓結(jié)構(gòu),包括:
晶圓,所述晶圓分為中心區(qū)域和外圍區(qū)域;
位于所述晶圓中心區(qū)域表面的層間介電層;
位于所述晶圓外圍區(qū)域表面的緩沖層;
覆蓋所述緩沖層和所述層間介電層的連接層。
可選的,所述層間介電層材料為氧化硅,所述緩沖層材料為氧化硅。
可選的,所述緩沖層的厚度在2~5納米范圍內(nèi)。
可選的,所述連接層的材料為氮化鈦或鈦。
本發(fā)明還提供一種噴淋裝置,用于在所述晶圓的外圍區(qū)域表面形成緩沖層,包括:
用于放置晶圓的卡盤;
位于卡盤上方的噴嘴,用于向所述卡盤上的晶圓噴淋液體,以在晶圓的外圍區(qū)域表面形成緩沖層;
與所述噴嘴相連的混合泵,用于向所述噴嘴輸出噴淋液體。
可選的,所述晶圓為圓形,所述卡盤為圍繞晶圓軸線旋轉(zhuǎn)的可動卡盤。
可選的,所述卡盤的旋轉(zhuǎn)速度在60rpm/min到300rpm/min范圍內(nèi)。
可選的,所述噴嘴噴淋的液體為臭氧水;所述混合泵包括第一輸入端和第二輸入端,所述第一輸入端用于輸入臭氧,所述第二輸入端用于輸入去離子水;所述混合泵還包括混合部,用于混合臭氧和去離子水形成臭氧水。
可選的,所述噴淋裝置還包括:噴嘴支架,用于固定所述噴嘴的位置;與所述噴嘴支架相連的馬達(dá),用于控制所述噴嘴與所述卡盤的相對位置。
可選的,所述馬達(dá)為步進(jìn)式馬達(dá)。
可選的,所述噴淋裝置還包括包圍所述卡盤的圍擋,用于在所述噴嘴噴淋液體時(shí)防止液體飛濺。
可選的,所述圍擋為可升降結(jié)構(gòu),用于在所述噴嘴噴淋液體時(shí)位于第一位置,以包圍所述卡盤;還用于在所述噴嘴未噴淋液體時(shí)位于第二位置,以露出所述卡盤;所述第一位置高于所述第二位置。
可選的,所述噴淋裝置還包括位于所述卡盤下方的回收單元,用于回收所述噴嘴噴淋的液體。
與現(xiàn)有技術(shù)相比,本發(fā)明的技術(shù)方案具有以下優(yōu)點(diǎn):
本發(fā)明通過在晶圓外圍區(qū)域形成緩沖層,以減小連接層與晶圓之間的晶格失配,減小所形成連接層與晶圓之間的應(yīng)力,減小外圍區(qū)域形成連接層出現(xiàn)氣泡或剝落等缺陷的可能,改善所形成半導(dǎo)體器件的性能,提高器件制造良品率。
可選的,在本發(fā)明可選方案中,采用與層間介電層一樣的材料形成所述緩沖層,能夠減小在外圍區(qū)域形成所述緩沖層對中心區(qū)域內(nèi)半導(dǎo)體器件的影響,避免中心區(qū)域內(nèi)半導(dǎo)體器件受影響,以提高器件制造良品率。
可選的,在本發(fā)明可選方案中,可以采用噴淋氧化劑的方式在晶圓外圍區(qū)域形成所述緩沖層,能夠較好的控制所述氧化劑與所述晶圓的接觸范圍,以控制所述緩沖層覆蓋的位置,減小所述緩沖層形成對晶圓內(nèi)半導(dǎo)體器件的影響,而且工藝簡單,成本較低。
附圖說明
圖1至圖4是現(xiàn)有技術(shù)中一種連接層形成方法各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖5是現(xiàn)有技術(shù)中另一種連接層形成方法的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖6至圖9是本發(fā)明晶圓結(jié)構(gòu)的形成方法一實(shí)施例各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖10是本發(fā)明晶圓結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖11是本發(fā)明晶圓結(jié)構(gòu)的噴淋裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
由背景技術(shù)可知,現(xiàn)有技術(shù)中所形成的連接層,存在晶圓外圍區(qū)域邊緣容易出現(xiàn)缺陷的問題?,F(xiàn)結(jié)合連接層形成過程分析對缺陷問題的原因:
參考圖1至圖4,示出了現(xiàn)有技術(shù)中一種連接層的形成方法。此處,以形成互連結(jié)構(gòu)的連接層為例進(jìn)行說明。
如圖1和圖2所示,(其中圖2是圖1中a處的放大圖)提供晶圓10,所述晶圓10分為中心區(qū)域cen和外圍區(qū)域per,所述晶圓10表面依次覆蓋有層間介電層11和掩膜層12。
在對層間介電層11進(jìn)行刻蝕形成互連結(jié)構(gòu)的工藝中,由于形成在晶圓10外圍區(qū)per的掩膜層12會出現(xiàn)側(cè)壁塌陷的現(xiàn)象,因此為了獲得更好的光刻效果,所述掩膜層12僅覆蓋所述晶圓10的中芯區(qū)域cen。
因此刻蝕工藝處理后,圖形化的層間介電層11a也僅覆蓋所述晶圓10的中心區(qū)域cen(如圖3所示)。
如圖4所示,形成連接層15,所述連接層覆蓋所述中心區(qū)域cen圖形化的層間介電層11a以及外圍區(qū)per暴露的晶圓10。
由于外圍區(qū)域per的連接層15直接形成在晶圓10上,而連接層15與晶圓10的晶格失配較大,因此外圍區(qū)域per的連接層15和晶圓10表面存在較大的應(yīng)力,所以形成在外圍區(qū)域per的連接層15容易出現(xiàn)氣泡或剝落等缺陷(peeling defect),影響所形成半導(dǎo)體器件的良品率。
現(xiàn)有技術(shù)中可以通過減少刻蝕前對所述晶圓10的清洗,使所述晶圓10表面殘留部分自然氧化層,以自然氧化層為緩沖層實(shí)現(xiàn)所述連接層15和晶圓10的相連。但是這種方式中,由于所述晶圓10未經(jīng)過徹底清洗,因此所述晶圓10中心區(qū)域cen的殘留物會影響所形成半導(dǎo)體器件的性能,降低制造良品率。
參考圖5,示出了現(xiàn)有技術(shù)中另一種連接層的形成方法的結(jié)構(gòu)示意圖,現(xiàn)有技術(shù)中也可以通過在所述外圍區(qū)域per刻蝕形成臺階,從而使圖形化的層間介質(zhì)層11a覆蓋所述臺階,所連接層15形成于所述層架介質(zhì)層11a表面。所述層間介質(zhì)層11a作為緩沖層,減小連接層15與晶圓10之間的應(yīng)力,減少缺陷的產(chǎn)生。形成臺階的做法影響了所述晶圓10的厚度,因此會影響到互連結(jié)構(gòu)刻蝕中光刻曝光,出現(xiàn)散焦現(xiàn)象,也會影響所形成半導(dǎo)體器件的性能。
為解決所述技術(shù)問題,本發(fā)明提供一種晶圓結(jié)構(gòu)的形成方法,包括:
提供晶圓,所述晶圓分為中心區(qū)域和外圍區(qū)域;在所述晶圓的中心區(qū)域表面形成層間介電層;在所述晶圓的外圍區(qū)域表面形成緩沖層;形成覆蓋所述緩沖層和所述層間介電層的連接層。
本發(fā)明通過在晶圓外圍區(qū)域形成緩沖層,以減小連接層與晶圓之間的晶格失配,減小所形成連接層與晶圓之間的應(yīng)力,減小外圍區(qū)域形成連接層出現(xiàn)氣泡或剝落等缺陷的可能,改善所形成半導(dǎo)體器件的性能,提高器件制造良品率。
為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更為明顯易懂,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實(shí)施例做詳細(xì)的說明。
結(jié)合參考圖6至圖9,示出了本發(fā)明晶圓結(jié)構(gòu)的形成方法一實(shí)施例各個(gè)步驟的結(jié)構(gòu)示意圖。
需要說明的是,本實(shí)施例以形成互連結(jié)構(gòu)的連接層為例進(jìn)行說明,不應(yīng)依次限制本發(fā)明。
參考圖6和圖7,其中圖7是圖6中圈A中的放大圖,提供晶圓100,所述晶圓100分為中心區(qū)域CEN和外圍區(qū)域PER。之后,在所述中心區(qū)域CEN表面形成層間介質(zhì)層110。
具體的,所述晶圓100中心區(qū)域CEN內(nèi)形成有半導(dǎo)體器件,為實(shí)現(xiàn)所述半導(dǎo)體器件內(nèi)以及所述外半導(dǎo)體器件與外部的電連接,覆蓋所述中心區(qū)域CEN的層間介電層110內(nèi)需形成互連結(jié)構(gòu)。具體的,所述晶圓100為圓形,所述外圍區(qū)域PER為分布在所述中心區(qū)域CEN的圓環(huán)形,從而降低工藝的難度,提高工藝良品率。
本實(shí)施例中,形成互連結(jié)構(gòu)的刻蝕過程中,容易在外圍區(qū)域出現(xiàn)光刻膠、掩膜層側(cè)壁塌陷的現(xiàn)象。因此在進(jìn)行互連結(jié)構(gòu)刻蝕的過程中,掩模層僅覆蓋所述晶圓100的中心區(qū)域CEN。由此,經(jīng)圖形化后,所形成的層間介質(zhì)層110也僅僅覆蓋所述晶圓100的中心區(qū)域CEN。也就是說,在對所述層間介質(zhì)層110圖形化后,所述晶圓100外圍區(qū)域PER是暴露的。
需要說明的是,為了獲得清潔的表面,以提高后續(xù)半導(dǎo)體工藝的質(zhì)量,本實(shí)施例中,在提供晶圓100的步驟之前,所述形成方法還包括對所述晶圓100進(jìn)行清洗,以去除所述晶圓100表面的自然氧化層,提高所形成半導(dǎo)體器件的良品率。
參考圖8,在所述晶圓100的外圍區(qū)域PER表面形成緩沖層120。
所述緩沖層120位于后續(xù)形成的連接層和晶圓100之間,逐步減小所述連接層和外圍區(qū)域PER的晶圓100之間的晶格失配,減小連接層與外圍區(qū)域PER的晶圓100之間的應(yīng)力,從而降低在外圍區(qū)域PER所形成的連接層出現(xiàn)缺陷的可能,提高所形成半導(dǎo)體器件的性能,提高半導(dǎo)體器件制造的良品率。
本實(shí)施例中,所述層間介電層110的材料為氧化硅,形成所述緩沖層120的材料也為氧化硅。采用與層間介電層110一樣的材料形成所述緩沖層120的好處在于,能夠減小在外圍區(qū)域形成所述緩沖層120對中心區(qū)域CEN內(nèi)半導(dǎo)體器件的影響,避免中心區(qū)域CEN內(nèi)半導(dǎo)體器件受影響。
需要說明的是,如果所述緩沖層120厚度過小,難以實(shí)現(xiàn)所述連接層和所述晶圓100之間的緩沖作用;如果所述緩沖層120厚度過大,則會造成材料浪費(fèi)或者增加工藝難度。可選的,本實(shí)施例中,所述緩沖層120的厚度在2~5納米范圍內(nèi)。
具體的,可以采用向所述晶圓100外圍區(qū)域PER噴淋氧化劑160形成所 述緩沖層120。由于所述晶圓100經(jīng)過清洗處理,因此晶圓100的外圍區(qū)域PER表面的自然氧化層被去除,以露出晶圓100,所以當(dāng)氧化劑160與晶圓100接觸時(shí),晶圓100表面形成氧化物的緩沖層120。此外采用噴淋方式形成所述緩沖層120的好處在于能夠較好的控制所述氧化劑160與所述晶圓100的接觸范圍,而且工藝簡單,成本較低。
本實(shí)施例中,向所述晶圓100外圍區(qū)域PER噴淋的氧化劑160為臭氧水,即臭氧(O3)的水溶液。當(dāng)臭氧水與外圍區(qū)域PER暴露的晶圓100表面接觸時(shí),發(fā)生化學(xué)反應(yīng):3Si+2O3→3SiO2,從而在外圍區(qū)域PER表面形成氧化物的緩沖層120。具體的,可以采用混合泵實(shí)現(xiàn)臭氧和水的混合,以提高臭氧在水中的溶解量。
具體的,所述通過向所述晶圓100的外圍區(qū)噴淋氧化劑160形成緩沖層120的步驟包括:所述氧化劑160中臭氧的濃度0.5~1g/L,流速為600~1200ml/min,噴淋時(shí)間為3~5分鐘,以形成2~5nm厚度范圍內(nèi)的緩沖層120。
參考圖9,形成覆蓋所述緩沖層120和所述層間介電層110的連接層150。
本實(shí)施例中,在形成互連結(jié)構(gòu)的工藝過程中,需要沉積金屬以形成互連結(jié)構(gòu),為提高所述互連結(jié)構(gòu)與晶圓100的連接強(qiáng)度,同時(shí)也為了避免形成互連結(jié)構(gòu)的金屬原子擴(kuò)散到晶圓100、層間介質(zhì)層110內(nèi),在形成互連結(jié)構(gòu)之前需要在所述晶圓100上覆蓋連接層150。
所述連接層150的材料為氮化鈦或鈦,以有效的增強(qiáng)互連結(jié)構(gòu)與晶圓100之間的連接強(qiáng)度并且阻擋金屬原子擴(kuò)散,此外還能夠作為防反射涂層以避免反射,從而提高工藝中光刻的分辨率。
具體的,可以通過化學(xué)氣相沉積、物理氣相沉積、原子層沉積等方式在所述晶圓100表面形成連接層150。
相應(yīng)的,本發(fā)明還提供一種晶圓結(jié)構(gòu),包括:
晶圓,所述晶圓分為中心區(qū)域和外圍區(qū)域;位于所述晶圓中心區(qū)域表面的層間介電層;位于所述晶圓外圍區(qū)域表面的緩沖層;覆蓋所述緩沖層和所述層間介電層的連接層。
具體的,參考圖10,示出了本發(fā)明晶圓結(jié)構(gòu)一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
所述晶圓結(jié)構(gòu)包括晶圓200,所述晶圓200分為中心區(qū)域CEN和外圍區(qū)域PER;以及位于所述晶圓200中心區(qū)域CEN表面的層間介電層210。
本實(shí)施例中,所述晶圓200中心區(qū)域CEN內(nèi)形成有半導(dǎo)體器件,為實(shí)現(xiàn)所述半導(dǎo)體器件內(nèi)以及所述半導(dǎo)體器件與外部的電連接,覆蓋所述中心區(qū)域CEN的層間介電層210內(nèi)需形成互連結(jié)構(gòu)。具體的,所述晶圓200為圓形,所述外圍區(qū)域PER為分布在所述中心區(qū)域CEN的圓環(huán)形,因此以降低工藝的難度,提高工藝良品率。
需要說明的是,為了避免光刻膠、掩膜層在所述晶圓200外圍區(qū)域PER塌陷現(xiàn)象的出現(xiàn),以獲得更好的刻蝕效果,所述層間介電層210僅覆蓋所述晶圓200的中心區(qū)域CEN,也就是說,外圍區(qū)域PER的晶圓200是暴露的。此外為了獲得清潔的表面,提高后續(xù)半導(dǎo)體工藝的質(zhì)量,所述晶圓200經(jīng)清潔處理,以去除所述晶圓200表面的自然氧化層。
所述晶圓結(jié)構(gòu)還包括:位于所述晶圓200外圍區(qū)域PER表面的緩沖層220。
所述緩沖層220位于后續(xù)形成的連接層和晶圓200之間,逐步減小所述連接層和外圍區(qū)域PER的晶圓200之間的晶格失配,減小連接層與外圍區(qū)域PER的晶圓200之間的應(yīng)力,從而降低在外圍區(qū)域PER所形成的連接層出現(xiàn)缺陷的可能,提高所形成半導(dǎo)體器件的性能,提高半導(dǎo)體器件制造的良品率。
本實(shí)施例中,所述層間介電層210的材料為氧化硅,形成所述緩沖層220的材料也為氧化硅。采用與層間介電層210一樣的材料形成所述緩沖層220的好處在于,能夠減小在外圍區(qū)域PER形成所述緩沖層220對中心區(qū)域CEN內(nèi)半導(dǎo)體器件的影響,避免中心區(qū)域CEN內(nèi)半導(dǎo)體器件受損。
需要說明的是,如果所述緩沖層220厚度過小,難以實(shí)現(xiàn)所述連接層和所述晶圓100之間的緩沖作用;如果所述緩沖層220厚度過大,則會造成材料浪費(fèi)或者增加工藝難度??蛇x的,本實(shí)施例中,所述緩沖層220的厚度在2~5納米范圍內(nèi)。
所述晶圓結(jié)構(gòu)200還包括覆蓋所述緩沖層220和所述層間介電層210的連接層250。
本實(shí)施例中,在形成接觸孔的工藝過程中,需要沉積金屬以形成互連結(jié)構(gòu),為提高所述互連結(jié)構(gòu)與晶圓200的連接強(qiáng)度,同時(shí)也為了避免形成互連結(jié)構(gòu)的金屬原子擴(kuò)散到晶圓200、層間介質(zhì)層210內(nèi),在形成互連結(jié)構(gòu)之前需要在所述晶圓200上覆蓋連接層250。
所述連接層250的材料為氮化鈦或鈦,以有效的增強(qiáng)互連結(jié)構(gòu)與晶圓200之間的連接強(qiáng)度并且阻擋金屬原子擴(kuò)散,此外還能夠作為防反射涂層以避免反射,從而提高工藝中光刻的分辨率。
進(jìn)一步,本發(fā)明還提供一種晶圓結(jié)構(gòu)的噴淋裝置,包括:
用于放置晶圓的卡盤;位于卡盤上方的噴嘴,用于向所述卡盤上的晶圓噴淋液體,以在晶圓的外圍區(qū)域表面形成緩沖層;與所述噴嘴相連的混合泵,用于向所述噴嘴輸出噴淋液體。
具體的,參考圖11,示出了本發(fā)明晶圓結(jié)構(gòu)噴淋裝置一實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。需要說明的是,所述噴淋裝置用于在所述晶圓的外圍區(qū)域表面形成緩沖層。
所述噴淋裝置包括:用于放置晶圓的卡盤310,以及位于所述卡盤310上方的噴嘴320,用于向所述卡盤310上的晶圓噴淋液體,以在晶圓的外圍區(qū)域表面形成緩沖層。
具體的,本實(shí)施例中,所述卡盤310呈水平放置,待處理的晶圓置于所述卡盤310的上表面上。此外所述卡盤310上還包括有卡件,以固定放置于卡盤310表面的晶圓。
所述噴嘴320設(shè)置于所述卡盤310設(shè)置晶圓一面的上方,所述噴嘴320噴出的液體下落至所述卡盤310表面的晶圓表面。
需要說明的是,本實(shí)施例中,所述噴淋裝置用于在所述晶圓外圍區(qū)域形成緩沖層。因此本實(shí)施例中,所述噴嘴設(shè)置于靠近所述卡盤310外圍位置,且所述噴嘴320朝向遠(yuǎn)離晶圓中心的方向,以使所述噴嘴噴出的液體下落至卡盤310表面晶圓的外圍位置。
此外,為了便于處理晶圓,也為了減小所述噴淋裝置的體積,本實(shí)施例 中,所述卡盤310為可以圍繞放置于所述卡盤310表面晶圓軸線旋轉(zhuǎn)的可動卡盤310。具體的,本實(shí)施例中,所述卡盤310設(shè)置于一轉(zhuǎn)動軸301上,所述轉(zhuǎn)動軸301能夠使所述卡盤310圍繞垂直表面的軸線旋轉(zhuǎn)。此外,卡盤310的旋轉(zhuǎn)還能夠使下落至晶圓表面的液體在離心力的作用下流向晶圓外圍區(qū)域,實(shí)現(xiàn)對晶圓外圍區(qū)域的處理。
需要說明的是,如果所述卡盤310旋轉(zhuǎn)的速度過快,噴淋在卡盤310表面晶圓上的液體無法與晶圓表面充分反應(yīng);如果所述卡盤310旋轉(zhuǎn)的速度過慢,則處理晶圓的速度過慢,本實(shí)施例中,所述卡盤310的旋轉(zhuǎn)速度在60rpm/min到300rpm/min范圍內(nèi)。
所述噴淋裝置還包括與所述噴嘴320相連的混合泵330,用于向所述噴嘴320輸出噴淋液體。
具體的,所述混合泵330輸出端與所述噴嘴320相連,向所述噴嘴320輸出液體。此外所述混合泵330還可以用于向噴嘴320噴出的液體加壓,使液體更均勻的從所述噴嘴320噴出。
本實(shí)施例中,所述噴淋裝置用于在晶圓外圍區(qū)域形成氧化物的緩沖層。因此所述噴嘴320噴淋的液體為氧化劑。具體的,所述噴嘴320噴淋的液體為臭氧水,即臭氧的水溶液。因此,所述混合泵330還包括用于輸入臭氧氣體的第一輸入端331以及用于輸入去離子水的第二輸入端332,所述混合泵330還包括混合部,與所述第一輸入端331和第二輸入的332相連,用于混合所述第一輸入端331輸入的臭氧和第二輸入端332輸入的去離子水以形成臭氧水。采用混合泵330混合臭氧氣體和去離子水以形成臭氧水的好處在于,能夠提高臭氧水中臭氧的含量,提高臭氧水的氧化能力,提高所述噴淋裝置處理晶圓的效率。
需要說明的是,本實(shí)施例中,所述噴淋裝置還包括:噴嘴支架340和與所述噴嘴支架340相連的馬達(dá)350。
所述噴嘴支架340用于固定所述噴嘴320的位置。具體的,本實(shí)施例中,所述噴嘴支架340為可伸縮支架。具體的,所述噴嘴支架340通過伸長、縮短控制所述噴嘴320與設(shè)置在卡盤310表面晶圓中心的位置,從而改變晶圓 上受到液體噴淋區(qū)域的位置。
所述馬達(dá)350用于控制所述噴嘴支架340的伸長和縮短,從而控制晶圓上受到液體噴淋區(qū)域的位置。具體的,本實(shí)施例中,所述馬達(dá)350為步進(jìn)式馬達(dá),以獲得對所述噴嘴支架340伸長和縮短的控制能力。
還需要說明的是,本實(shí)施例中,所述噴淋裝置還包括包圍所述卡盤310的圍擋360,用于在所述噴嘴320噴淋液體時(shí)防止液體飛濺。
具體的,所述圍擋360為未設(shè)置底面的空心圓柱殼體。在噴頭320噴淋液體時(shí),所述圍擋360圍繞在所述卡盤310周圍,以阻擋液體飛濺,避免液體污染其他設(shè)備和環(huán)境。
本實(shí)施例中,所述圍擋360為可升降結(jié)構(gòu)。具體的,所述圍擋360能夠沿所述卡盤310轉(zhuǎn)動軸方向做升降運(yùn)動。也就是說,在所述噴嘴320噴淋液體時(shí),所述圍擋360位于第一位置以包圍所述卡盤310,避免液體飛濺;在所述噴嘴320未噴淋液體時(shí),所述圍擋360位于第二位置,以露出所述卡盤310,以便于更換卡盤310上的待處理晶圓,所述第一位置高于所述第二位置。
進(jìn)一步,為了避免污染環(huán)境,提高原料利用率,本實(shí)施例中,所述噴淋裝置還包括位于卡盤310下方的回收單元370用于回收所述噴嘴320噴淋的液體。
本實(shí)施例中,所述回收單元370包括回收箱371,用于收集、承裝所述噴嘴320噴淋的液體。平行卡盤310設(shè)置晶圓的截面內(nèi),所述回收箱371的截面積大于所述圍擋360的截面積,以使飛濺至所述圍擋360上的液體均能夠被所述回收箱371收集。
此外,所述回收單元370還包括位于回收箱370底部的排出道372,用于將所述回收箱372收集的液體排出,以便后續(xù)進(jìn)一步處理。
綜上,本發(fā)明通過在晶圓外圍區(qū)域形成緩沖層,以減小連接層與晶圓之間的晶格失配,減小所形成連接層與晶圓之間的應(yīng)力,減小外圍區(qū)域形成連接層出現(xiàn)氣泡或剝落等缺陷的可能,改善所形成半導(dǎo)體器件的性能,提高器件制造良品率。而且,在本發(fā)明可選方案中,采用與層間介電層一樣的材料形成所述緩沖層,能夠減小在外圍區(qū)域形成所述緩沖層對中心區(qū)域內(nèi)半導(dǎo)體 器件的影響,避免中心區(qū)域內(nèi)半導(dǎo)體器件受影響,以提高器件制造良品率。進(jìn)一步,在本發(fā)明可選方案中,可以采用噴淋氧化劑的方式在晶圓外圍區(qū)域形成所述緩沖層,能夠較好的控制所述氧化劑與所述晶圓的接觸范圍,以控制所述緩沖層覆蓋的位置,減小所述緩沖層形成對晶圓內(nèi)半導(dǎo)體器件的影響,而且工藝簡單,成本較低。
雖然本發(fā)明披露如上,但本發(fā)明并非限定于此。任何本領(lǐng)域技術(shù)人員,在不脫離本發(fā)明的精神和范圍內(nèi),均可作各種更動與修改,因此本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)當(dāng)以權(quán)利要求所限定的范圍為準(zhǔn)。