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摘要

? ? ? 隨著每一個(gè)新的先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)，最小特征尺寸不斷縮小。因此，設(shè)備變得更密集，曝光工具的焦深降低——使光刻成為工藝流程中最關(guān)鍵的模塊之一。因此，消除由背面缺陷引起的熱點(diǎn)是一個(gè)需要解決的關(guān)鍵問題，以防止顯著的良率下降。

關(guān)鍵詞：洗滌器，拋光清潔，背面缺陷，熱點(diǎn)

簡介

? ? ? 隨著先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)在新薄膜材料/新化學(xué)品/新集成方案方面的進(jìn)步和變得更加復(fù)雜，所需的工藝/測量步驟數(shù)量急劇增加，以實(shí)現(xiàn)新功能（例如 FiNFET）并滿足日益嚴(yán)格的要求。性能要求。晶圓正面缺陷的檢測歷來是半導(dǎo)體器件制造商最關(guān)心的問題，而很少關(guān)注位于背面的缺陷。背面晶圓質(zhì)量正成為一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的問題，因?yàn)楣饪?DOF 和重疊容限隨著 1x 節(jié)點(diǎn)及更多節(jié)點(diǎn)處所需的器件幾何尺寸縮小而降低 。在7nm等先進(jìn)技術(shù)節(jié)點(diǎn)。

圖 1：晶圓背面缺陷導(dǎo)致散焦問題?

典型晶圓背面的光學(xué)圖片如圖 2 所示。晶圓背面的缺陷可能有多種來源，主要可分為顆粒、殘留物和劃痕。晶圓背面的顆粒和劃痕（通常呈同心環(huán)形式）可由晶圓處理部件（如卡盤和機(jī)械臂）以及 CMP 工藝引起。由于不需要的薄膜去除不完全或清潔化學(xué)品的使用無效，殘留物可能會留在晶片背面。此外，當(dāng)晶片從一個(gè)工具移動到另一個(gè)工具，通過生產(chǎn)線時(shí)，會發(fā)生晶片和處理設(shè)備的交叉污染。背面缺陷會在曝光過程中扭曲晶圓的平整度并導(dǎo)致光刻熱點(diǎn)，從而導(dǎo)致光刻問題。如果在蝕刻之前檢測到熱點(diǎn)，晶圓可以返工；否則，晶圓必須報(bào)廢，否則會造成顯著的良率損失。

圖 2：顯示晶圓背面的典型光學(xué)圖片?

背面拋光清潔

? ? ? 對于拋光清潔方法，將在尖端上安裝有金剛石膠帶的移動拋光頭應(yīng)用于整個(gè)晶片背面，以去除表面凸起和顆粒。晶圓正面浸入 DIW 緩沖器中，無需物理接觸堅(jiān)硬的表面?？梢酝ㄟ^改變膠帶上的金剛石磨粒大小或簡單地改變拋光時(shí)間來調(diào)節(jié)拋光量。在拋光過程中僅使用 DIW，并且不使用任何化學(xué)物質(zhì)進(jìn)行任何蝕刻和清潔操作。設(shè)備和工藝設(shè)置與之前研究中的相似。

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結(jié)論

? ? ? 在這篇文章中，使用 7nm MOL 晶圓比較了傳統(tǒng)濕式洗滌器清潔和晶圓背面拋光清潔的性能。使用 DIW 和室溫 SC1 清潔洗滌器不會減少背面顆粒。即使使用 HF 和熱 SC1，粒子計(jì)數(shù)也沒有顯著改善。在洗滌器清潔中添加刷子帶來了邊際改善。另一方面，僅通過 DIW 機(jī)械拋光進(jìn)行背面清潔可使背面顆粒減少約 60%，并且可以在整個(gè)下游工藝步驟到 M1 CMP 期間保持低顆粒數(shù)。然而，拋光清潔方法會導(dǎo)致晶片局部形狀曲率的顯著增加，并且需要解決其對光刻覆蓋的潛在負(fù)面影響。

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