具有多晶硅层的晶圆的处理方法及其系统.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN113161223A(43)申请公布日2021.07.23(21)申请号202010016903.4H01L21/67(2006.01)(22)申请日2020.01.08B24B7/22(2006.01)B24B27/00(2006.01)(30)优先权数据B24B37/10(2012.01)16/7365792020.01.07USB24B37/30(2012.01)(71)申请人夏泰鑫半导体（青岛）有限公司B24B37/34(2012.01)地址266000山东省青岛市黄岛区太白山B24B57/02(2006.01)路172号青岛中德生态园双创中心219室(72)发明人李善雄(74)专利代理机构深圳市赛恩倍吉知识产权代理有限公司44334代理人肖昀(51)Int.Cl.H01L21/02(2006.01)H01L21/306(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图4页(54)发明名称具有多晶硅层的晶圆的处理方法及其系统(57)摘要本发明提供一种用于处理具有多晶硅层的晶圆的方法。该晶圆装载在处理系统上。该处理系统包括研磨模块和连接研磨模块的清洁模块。研磨模块包括至少第一研磨盘和第二研磨盘。第一研磨盘和第二研磨盘中的每一个均包括用于研磨晶圆的研磨垫。将研磨浆施加到研磨模块的第一研磨盘上以进行多晶硅层的平坦化。在平坦化后，通过非离子表面活性剂溶液处理表面多晶硅层，使其表面性质改变为亲水性。在后CMP清洗工艺中，可以通过氟化氢溶液和SC1溶液轻松去除多晶硅层表面上的有机污染物，而无需额外的硫酸清洗工艺。CN113161223ACN113161223A权利要求书1/2页1.一种处理具有多晶硅层的晶圓的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：将晶圆装载到处理系统上，所述处理系统包括研磨模块和连接至该研磨模块的清洁模块，该研磨模块包括至少第一研磨盘和第二研磨盘，所述第一研磨盘和所述第二研磨盘中的每一个均包括用于研磨所述晶圆的研磨垫；在所述研磨模块的所述第一研磨盘上添加研磨浆；在所述第一研磨盘的所述研磨垫上用所述研磨浆进行所述晶圆的所述多晶硅层的平坦化；所述第二研磨盘的所述研磨垫上添加表面活性剂溶液；在所述第二研磨盘的所述研磨垫上用所述表面活性剂溶液处理所述晶圆的所述多晶硅层，在通过所述表面活性剂溶液处理后，所述多晶硅层的表面性质从疏水性变为亲水性。2.根据权利要求1所述的处理具有多晶硅层的晶圆的方法，其特征在于，所述研磨浆料包括二氧化硅，二氧化铈，氧化铝，二氧化钛，氧化锆和氧化锗中的至少一种，所述表面活性剂溶液为非离子表面活性剂溶液。3.根据权利要求2所述的处理具有多晶硅层的晶圆的方法，其特征在于，所述非离子表面活性剂溶液包含0.1wt％to5wt％的非离子表面活性剂。4.根据权利要求3所述的处理具有多晶硅层的晶圆的方法，其特征在于，所述非离子表面活性剂为醇乙氧基化物。5.根据权利要求1所述处理具有多晶硅层的晶圆的方法，其特征在于，所述方法还包括以下步骤：将所述晶圆从所述研磨模块移动到所述清洁模块；以及在所述清洁模块中清洁所述晶圆的所述多晶硅层。6.一种用于处理具有多晶硅层的晶圆的处理系统，其特征在于，所述处理系统包括：研磨模块，其至少包括第一研磨盘和第二研磨盘，其中所述第一研磨盘包括提供用于使所述晶圆的所述多晶硅层平坦化的研磨浆料的第一喷嘴，所述第二研磨盘包括提供表面活性剂溶液用于处理所述多晶硅层的第二喷嘴；清洗模块，连接至所述研磨模块以清洗所述晶圆；传送区域，设置于所述研磨模块和所述清洁模块之间，并且包括配置为在所述研磨模块和所述清洁模块之间传送所述晶圆的机械手。7.根据权利要求6所述的用于处理具有多晶硅层的晶圆的处理系统，其特征在于，所述第一研磨盘和所述第二研磨盘均包括研磨垫，并且通过所述第二喷嘴提供所述表面活性剂溶液在所述第二研磨盘的所述研磨垫上。8.根据权利要求6所述的用于处理具有多晶硅层的晶圆的处理系统，其特征在于，所述研磨浆料包括二氧化硅，二氧化铈，氧化铝，二氧化钛，氧化锆和氧化锗中的至少一种，所述表面活性剂溶液为非离子表面活性剂溶液。9.根据权利要求8所述的用于处理具有多晶硅层的晶圆的处理系统，其特征在于，所述非离子表面活性剂溶液包含0.1wt％to5wt％的非离子表面活性剂。10.根据权利要求6所述的用于处理具有多晶硅层的晶圆的处理系统，其特征在于，所述研磨模块还包括转盘，所述转盘具有设置在所述第一和第二研磨盘上方的旋转2CN113161223A权利要求书2/2页轴，所述转盘包括构造成固定所述晶圆的多个承载头，并且所述转盘围绕所述旋转轴旋转以在第一和第二研磨盘之间运输承载头。3CN113161223A说明书1/6页具有多晶硅层的晶圆的处