CN109560020A - 一种使用nmp蒸汽剥离晶圆金属膜的结构和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构，包括层叠设置的至少两层承载层，每一层承载层分别具有放置晶圆的圆孔，以及沿着承载层厚度方向贯穿设置的通孔；所述晶圆设置金属膜的一面向下设置；NMP蒸汽由承载层的底部通过通孔向上流动，使得每一层承载层放置于圆孔中的晶圆浸泡在NMP蒸汽中。上述的一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构和方法，改良NMP液浸泡步骤，采用NMP蒸汽浸泡方法替代传统的NMP液浸泡方式。

Description

一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构和方法

技术领域

本发明涉及晶圆制造领域，尤其涉及晶圆制造中金属膜和晶圆的剥离。

背景技术

目前常规的LIFTOFF工艺主要流程为1:NMP液浸泡，2:NMP高压冲洗，3:I PA 冲洗甩干三个步骤。采用液体浸泡具有以下缺点：

1:NMP浸泡槽产能不足；

2:浸泡剥落的金属有可能划伤晶圆适成品质受损；

3：化剂使用量过大，成本较高

发明内容

本发明所要解决的主要技术问题是提供一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构和方法，改良NMP液浸泡步骤，采用NMP蒸汽浸泡方法替代传统的NMP 液浸泡方式。

为了解决上述的技术问题，本发明提供了一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构，包括层叠设置的至少两层承载层，每一层承载层分别具有放置晶圆的圆孔，以及沿着承载层厚度方向贯穿设置的通孔；所述晶圆设置金属膜的一面向下设置；

NMP蒸汽由承载层的底部通过通孔向上流动，使得每一层承载层放置于圆孔中的晶圆浸泡在NMP蒸汽中。

在一较佳实施例中：所述圆孔在承载层上呈阵列设置，所述通孔位于圆孔的外围。

在一较佳实施例中：所述NMP蒸汽由NMP液体加热至80-100°挥发而成。

在一较佳实施例中：所述NMP液体中加入氮气。

在一较佳实施例中：每一个所述承载层的下方设置一过滤层，用于回收从晶圆上剥落的金属膜。

本发明还提供一种使用上述的使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构剥离晶圆金属膜的方法，包括如下步骤：

1)机械手从片架内采用吸真空方式取出晶圆；

2)机械手旋转180度使晶圆设有金属膜的一面朝下；

3)机械手将晶圆放置在承载层的圆孔上；

4)机械手移出；

5)如此依次布满晶圆；

6)通入NMP蒸汽，达到预定时间后再使用机械手将晶圆依次取出。

相较于现有技术，本发明的技术方案具备以下有益效果：

1.采用蒸汽NMP浸泡法可以有效的节省化剂成本；

2.同样的空间可以增加产能；

3.采用蒸汽浸泡法可以避免经常碰到的金属膜剥离在化剂中而对晶圆产生刮伤的问题。

附图说明

图1为本发明优选实施例1中使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构图；

图2为本发明优选实施例1中承载层的示意图；

图3为本发明优选实施例2中使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构图。

具体实施方式

下面结合具体实施例进一步阐述说明。

实施例1

参考图1，一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构，包括层叠设置的至少两层承载层1，每一层承载层1分别具有放置晶圆的圆孔11，以及沿着承载层1厚度方向贯穿设置的通孔12；所述晶圆设置金属膜的一面向下设置；

NMP蒸汽由承载层1的底部通过通孔12向上流动，使得每一层承载层1放置于圆孔11中的晶圆浸泡在NMP蒸汽中。

使用上述的使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构剥离晶圆金属膜的方法，包括如下步骤：

1)机械手从片架内采用吸真空方式取出晶圆；

2)机械手旋转180度使晶圆设有金属膜的一面朝下；

3)机械手将晶圆放置在承载层1的圆孔11上；

4)机械手移出；

5)如此依次布满晶圆；

6)加热NMP液至80-100℃，使NMP液挥发成气态；通入NMP蒸汽，达到预定时间后再使用机械手将晶圆依次取出。在这个过程中，热的NMP气体碰到冷的石英壁或不锈钢壁凝结成液体又回到腔底NMP液中完成整个循环。

作为优选的设计，所述圆孔11在承载层1上呈阵列设置，所述通孔12位于圆孔11的外围。这样就可以保证蒸汽从通孔12进入后可以均匀地位于每一个圆孔11的外围，这样每一个圆孔11内的晶圆都能够浸泡在NMP气体中。

在NMP液中通入惰性载汽气体如N2等，可以增加NMP液的挥发密度。

本实施例的结构适用于金属膜比较薄的晶圆使用，浸泡NMP气体的时间比较短，不容易发生金属膜整体脱落的问题，因此无需另外准备过滤结构。

实施例2

参考图2，本实施例与实施例1的区别在于：每一个所述承载层1的下方设置一过滤层2，用于回收从晶圆上剥落的金属膜。这样做的目的是避免上一层的晶圆的金属膜脱落后落到下层晶圆上，对下层晶圆造成磨损。

因此，本实施例的结构适用于金属膜比较厚的晶圆使用，可以长时间浸泡在NMP气体中。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (6)

1.一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构，其特征在于：包括层叠设置的至少两层承载层，每一层承载层分别具有放置晶圆的圆孔，以及沿着承载层厚度方向贯穿设置的通孔；所述晶圆设置金属膜的一面向下设置；

NMP蒸汽由承载层的底部通过通孔向上流动，使得每一层承载层放置于圆孔中的晶圆浸泡在NMP蒸汽中。

2.根据权利要求1所述的一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构，其特征在于：所述圆孔在承载层上呈阵列设置，所述通孔位于圆孔的外围。

3.根据权利要求1所述的一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构，其特征在于：所述NMP蒸汽由NMP液体加热至80-100°挥发而成。

4.根据权利要求3所述的一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构，其特征在于：所述NMP液体中加入氮气。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的一种使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构，其特征在于：每一个所述承载层的下方设置一过滤层，用于回收从晶圆上剥落的金属膜。

6.一种使用权利要求5所述的使用NMP蒸汽剥离晶圆金属膜的结构剥离晶圆金属膜的方法，其特征在于包括如下步骤：

1)机械手从片架内采用吸真空方式取出晶圆；

2)机械手旋转180度使晶圆设有金属膜的一面朝下；

3)机械手将晶圆放置在承载层的圆孔上；

4)机械手移出；

5)如此依次布满晶圆；

6)通入NMP蒸汽，达到预定时间后再使用机械手将晶圆依次取出。