CN113053743A - 晶边移除方法 - Google Patents

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CN113053743A CN202011554939.4A CN202011554939A CN113053743A CN 113053743 A CN113053743 A CN 113053743A CN 202011554939 A CN202011554939 A CN 202011554939A CN 113053743 A CN113053743 A CN 113053743A
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林政锜
苏品全
王健名
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Abstract

公开一种晶边移除方法。晶边薄膜移除工具包括套叠在外马达内的内马达，以及固定至外马达的晶边刷具。晶边刷具可在径向上向外调整，以容许晶圆被***晶边刷具中且固定至内马达。晶边刷具可在径向上向内调整，以接合晶边刷具的一或多个区域，且使晶边刷具与晶圆的晶边部位接触。一旦接合，一溶液可被分配至晶边刷具的接合区域，且内马达及外马达可旋转，使得晶边刷具靠着晶圆旋转，使得晶圆的晶边薄膜被化学地及机械地移除。

Description

晶边移除方法
技术领域
本公开实施例涉及一种晶边(bevel)移除方法，特别涉及一种从晶圆的晶边部位移除薄膜的方法。
背景技术
在半导体制造期间，可执行化学机械研磨(chemical mechanical polish，CMP)处理，以移除多余的薄膜、涂层材料、及沉积或施加于半导体晶圆之上的其他材料层，并平坦化半导体晶圆。举例来说，沉积在半导体晶圆之上的层的多余材料可接触化学机械研磨***的研磨垫，且第一研磨垫及晶圆其中一者或两者可旋转，以磨除多余的材料。此磨除处理可借使用化学机械研磨的浆料而协助，上述浆料可包含化学品或研磨料，可协助研磨处理且帮助移除多余的材料。
在半导体制造期间沉积在基板上方的薄膜，倾向于在后续的搬运(handling)及制造步骤中(例如：化学机械研磨(CMP)处理)，形成晶圆边缘的缺陷。晶圆边缘(wafer edge)薄膜缺陷例如：经沉积的薄膜的裂化(cracking)、剥离(delaminating)、剥落(peeling)、剥脱(flaking)、及其他表面损伤，可能在后续的制造步骤期间，导致潜在的污染及/或深的晶圆刮伤。因此，由于上述晶圆边缘薄膜缺陷，半导体晶片的制程是冒着低晶片生产良率及/或低晶片可靠度的风险。
发明内容
本公开实施例提供一种晶边移除方法，包括：将一工件放置到一化学机械研磨工具中；在化学机械研磨工具内的同时，将工件放置到一刷具的一沟槽内，且刷具的一第一表面与工件的一晶边部位互接；以及绕着一第一旋转轴旋转刷具或工件至少一者，且将一材料从工件的晶边部位移除，第一旋转轴延伸通过工件。
本公开实施例提供一种晶边移除方法，包括：将一晶边刷具定位在一晶圆周围，且晶圆的一晶边部位与晶边刷具的一表面互接；使用晶边刷具的表面磨耗晶圆的晶边部位；将一溶液分布至晶圆的晶边部位；以及紧接在磨耗晶边部位及分布溶液之前或之后，在晶圆上执行一化学机械平坦化。
本公开实施例提供一种半导体装置处理***，包括：一外马达、一内马达以及一晶边刷具。外马达包括一第一可旋转表面。内马达套叠(nested)在外马达内，内马达包括一第二可旋转表面，与第一可旋转表面同轴地排列，第一可旋转表面可绕着第二可旋转表面旋转。晶边刷具固定至第一可旋转表面，其中晶边刷具包括一沟槽，设置在晶边刷具的一内表面与一外表面之间，且其中晶边刷具在径向上为可调整的。
附图说明
根据以下的详细说明并配合附图做完整公开。应被强调的是，根据本产业的一般作业，图示并未必按照比例绘制。事实上，可能任意的放大或缩小元件的尺寸，以做清楚的说明。
图1为根据一些实施例，示出整合在化学机械研磨***中的晶边移除工具。
图2A为根据一些实施例，示出晶边薄膜移除工具的立体图。
图2B示出图2A框起区域内，晶边薄膜移除工具的剖面放大图。
图3为根据一些实施例，示出晶边薄膜移除工具的立体图，且工件被放置在晶边薄膜移除工具内。
图4示出图3所示出的晶边薄膜移除工具的***图。
图5为根据一些实施例，示出图2A框起区域内，晶边薄膜移除工具的剖面放大图中，在晶边移除操作中的清洁溶液的分配。
图6A至图6C为根据一些实施例，示出晶边刷具的俯视图，包括多个刷具段部且与工件接合。
图7为根据一些实施例，示出用于从晶圆的晶边部位移除晶边薄膜的处理次序。
图8A至图8C为根据一些实施例，示出晶边刷具的剖面放大图，包含用于接合具有不同外型的工件的不同轮廓表面。其中，附图标记说明如下：
100：化学机械研磨***
101：工件
103：装载端
105：搬运器
107：清洁站
109：研磨站
111：机械手臂
113a：第一载件
113b：第二载件
115：高速率平台
117：抛光平台
119：滚轮刷具
121：清洁浴
150：晶边薄膜移除工具
151：内马达
153：外马达
155：晶边刷具
157：喷头
159：沟槽
161：前侧分配器
163：后侧分配器
165：微通道
167：吸入歧管通道
169：第一旋转轴
200：区域
301，451，453：方向箭头
505：清洁流体
509：方向箭头
601：第一刷具段部
602：第二刷具段部
700：处理次序
701，703，705，707，709，711，713：步骤
801：第一晶边外型
802：第二晶边外型
803：第三晶边外型
D1：第一距离
D2：第二距离
D3：第三距离
D4：第四距离
D5：第五距离
D6：第六距离
Din：内直径
Dout：外直径
H1：第一高度
W1：第一宽度
具体实施方式
以下的公开内容提供许多不同的实施例或范例以实施本案的不同特征。以下的公开内容叙述各个构件及其排列方式的特定范例，以简化说明。当然，这些特定的范例并非用以限定。例如，若是本公开书叙述了一第一特征形成于一第二特征之上或上方，即表示其可能包含上述第一特征与上述第二特征是直接接触的实施例，亦可能包含了有附加特征形成于上述第一特征与上述第二特征之间，而使上述第一特征与第二特征可能未直接接触的实施例。另外，以下公开书不同范例可能重复使用相同的参考符号及/或标记。这些重复是为了简化与清晰的目的，并非用以限定所讨论的不同实施例及/或结构之间有特定的关系。
此外，与空间相关用词，例如“在…下方”、“下方”、“较低的”、“上方”、“较高的”及类似的用词，是为了便于描述图示中一个元件或特征与另一个(些)元件或特征之间的关系。除了在图式中示出的方位外，这些空间相关用词意欲包含使用中或操作中的装置的不同方位。装置可能被转向不同方位(旋转90度或其他方位)，则在此使用的空间相关词也可依此相同解释。
图1根据一些实施例，示出化学机械研磨(CMP)***100，包括晶边薄膜移除工具150。在半导体制造处理期间，一连串薄膜沉积可与一连串化学机械研磨处理结合，以在半导体基板上方形成导电层与介电层交替的堆叠，在本文中可被称作工件101。在工件101的搬运及后续处理期间，晶圆边缘薄膜缺陷(例如：裂化、剥离、剥落、剥脱、及其他表面损伤)可能形成在位于接近工件101的边缘部位的晶边部位中。在化学机械研磨处理之前或之后，可执行晶边边缘移除处理，以移除任何剥脱及/或移除晶边部位内材料的任何剥离部分，以确保在半导体基板上方形成的导电层与介电层交替堆叠的完整性。
根据本文公开的一些实施例，晶边薄膜移除工具150是用以清洁工件101(例如：晶圆)的晶边边缘薄膜，及移除晶边边缘薄膜可能剥脱或干扰后续处理的任何部分。通过在进一步处理之前移除晶边边缘薄膜可能剥脱或干扰后续处理的部分，这种移除处理协助防止在后续处理(例如：后续化学机械研磨处理)期间，在工件101中形成污染及/或深的晶圆刮伤。一旦工件101的晶边边缘薄膜已被清洁，可在制造半导体装置的步骤中，平坦化(例如：经由化学机械研磨处理)工件101。因此，可能潜在地干扰后续处理的多余的材料(例如：导电材料、绝缘材料等)是从工件101的表面移除。在工件101搬运及处理期间，晶边移除处理确保半导体基板的材料组成的完整性。
根据一些实施例，图1进一步示出多于一个晶边薄膜移除工具150被结合在化学机械研磨***100中。在一些实施例中，晶边薄膜移除工具150可被结合至化学机械研磨***100的研磨站109中。在一些实施例中，晶边薄膜移除工具150可被结合至化学机械研磨***100的清洁站107中。如图1所进一步示出，在一些实施例中，晶边薄膜移除工具150可为独立式(standalone)***，与化学机械研磨***100分开操作。在一些实施例中，一或多个晶边薄膜移除工具150可位于每一地点、其中两个地点、或任何一个地点。
除了晶边薄膜移除工具150之外，化学机械研磨***100包括装载端103、搬运器(handler)105、清洁站107、及研磨站109。装载端103可被用以将工件101装载至化学机械研磨***100中，且接着在化学机械研磨处理完成时卸载工件101。一旦被装载，搬运器105被用以在装载端103、清洁站107、研磨站109、及任何其中的构件之间运输工件101。搬运器105可包括机械机器(robotic machine)、自动机器、或运输机器人，其适于在处理期间机械地操作化学机械研磨***100内数种构件的定位及控制。举例来说，搬运器105可包括构件例如：机械手臂111、第一载件113a及/或第二载件113b。机械手臂111适于在搬运及处理期间连接及控制一或多个第一载件113a及/或第二载件113b。
第一载件113a及第二载件113b适于在处理期间保持工件101，且包括或耦接至机构(例如：真空头、研磨头等(图未示出)，上述机构适于在搬运及处理工件101期间抓持且旋转第一载件113a及第二载件113b。第一载件113a及第二载件113b可包括线、软管、管，用于将真空产生装置连接至第一载件113a的真空头，而可在移动工件101至化学机械研磨***100的数种站的同时及化学机械研磨处理期间用以拾起及保持工件101。通过第一载件113a利用例如：真空头以拾起及保持工件101，工件101可从装载端103被提取(retrieve)。一旦被提取，搬运器105将工件101(例如：经由机械手臂111)运输至清洁站107或研磨站109的期望的构件。
图1进一步示出，在工件101放置到高速率平台115上(为了开始化学机械研磨处理)之前，第一载件113a可将工件101放置到研磨站109内的晶边薄膜移除工具150上。根据一些实施例，晶边薄膜移除工具150包括外马达153、套叠在外马达153内的内马达151、及晶边刷具155。上述元件是参照图2A至图6C而在以下段落详细地示出及讨论。
图1进一步示出研磨站109，研磨站109包括高速率平台115，适于支持第一研磨垫(图未示出)。第一研磨垫为可移除的且可通过任何适合的附接方法(例如：接着薄膜、接着件、胶水等)而附接至高速率平台115。举例来说，高速率平台115及第一研磨垫是通过耦接至高速率平台115的一机构(例如：马达(图未示出))而在化学机械研磨处理期间被旋转。一旦被运输至研磨站109，搬运器105控制机械手臂111以操纵第一载件113a，且因此工件101被搬运至高速率平台115上方。一旦被定位在高速率平台115上方，搬运器105控制第一载件113a及高速率平台115的一者或两者，以在化学机械研磨处理期间，旋转工件101及/或附接的研磨垫，同时控制研磨头下降且将工件101按压靠着第一研磨垫。第一研磨垫可包括相对粗糙的材料，且高速率平台115可以相对高速的速度旋转，以在化学机械研磨处理期间大量移除工件101的多余材料。在工件101被按压到旋转的研磨垫中的同时，可通过将化学机械研磨浆料(slurry)分配至第一研磨垫上而进一步地协助化学机械研磨处理。化学机械研磨浆料是用以化学地及/或物理地协助第一研磨垫大量移除工件101的多余材料。研磨站109可包括其他特征(图未示出)，例如：加热器、感测器、及/或量规(gauge)，用以在研磨站109及其构件内感测及控制温度、振动、压力等。在一些实施例中，加热器及感测器可在化学机械研磨处理期间被用以感测及控制高速率平台115的温度及/或振动。在化学机械研磨处理完成之后，工件101再次被真空头举起，且工件101返回装载端103或被运输至化学机械研磨***100中的另一站。
研磨站109还包括抛光平台117，适于支持第二研磨垫(图未示出)，第二研磨垫系附接至抛光平台117。第二研磨垫可经由任何适合的方法而附接至抛光平台117，上述方法用以将第一研磨垫附接至高速率平台115，并且举例来说，抛光平台117与第二研磨垫通过耦接至抛光平台117的相同或相似的机构(例如：马达(图未示出))而在化学机械研磨处理期间被旋转。一旦被运输至研磨站109，搬运器105控制机械手臂111以操纵第一载件113a，且因此工件101被搬运至抛光平台117上方，且在化学机械研磨处理期间，在控制研磨头下降且将工件101按压靠着第二研磨垫的同时，控制第一载件113a与抛光平台117的一者或两者的旋转。第二研磨垫可包括相对细致的材料，且抛光平台117可以相对低速的速度旋转，以在化学机械研磨处理期间以较慢的速率移除工件101的材料，亦可修整可能在高速率移除期间产生的缺陷或刮伤。可通过使用另一种浆料以化学地及/或物理地协助研磨垫以慢速移除材料及修整工件101中的缺陷或刮伤，来协助使用抛光平台117执行的化学机械研磨处理。在一些实施例中，加热器及感测器可在化学机械研磨处理期间被用以感测及控制抛光平台117的温度及/或振动。在化学机械研磨处理完成之后，工件101再次被真空头举起，且工件101返回装载端103或被运输至化学机械研磨***100中的另一站。
图1进一步示出清洁站107包括滚轮刷具119、清洁浴121及/或选择性的晶圆干燥器(图未示出)。在一些实施例中，在化学机械研磨处理完成之后，搬运器105将工件101运输至清洁站107，以进行清洁。在一些实施例中，工件101从第一载件113a被运输至适于在后续搬运及晶圆清洁处理期间支持工件101的第二载件113b。根据一些实施例，一旦被运输至清洁站107，工件101使用滚轮刷具119、去离子(deionized，DI)水、及清洁溶液而被清洁，上述清洁溶液包括例如：SC-1、氨水(NH4OH)、氟化氢(HF)、柠檬酸、或其他化学品。工件101亦可在清洁浴121(例如：清洁池(cleaning vat))中被清洁。亦可使用任何适合的方法、任何适合的装置、及任何适合的材料清洁工件101。清洁工件101包括实质上从工件101移除化学机械研磨浆料及碎屑。在一些实施例中，一旦被清洁，工件101被运输至选择性的晶圆干燥器(wafer dryer)。举例来说，已清洁的工件101可被放置在适于干燥晶圆的一支持件及干燥剂上，上述干燥剂(drying agent)为例如：氮、异丙醇(isopropyl alcohol)、异丙醇(isopropanol)、或其他可被施加以干燥工件101表面的化学品。
在一些实施例中，化学机械研磨***100包括真空产生装置(图未示出)，附接至例如：化学机械研磨***100的研磨站109、清洁站107、及搬运器105，以在操作期间对一或多个构件提供吸力(suction)且控制化学机械研磨***100内的环境压力。举例来说，真空产生装置可对研磨站109提供吸力，以将研磨垫固定至一或多个高速率平台115及抛光平台117，以控制化学机械研磨浆料的分配，且控制化学机械研磨操作期间废料及碎屑的移除。作为另一范例，真空产生装置可在清洁操作期间对清洁站107提供吸力，以控制清洁溶液及/或干燥剂的分配，以控制从滚轮刷具119的废料及碎屑的移除，且将工件101固定至支持件以适于干燥晶圆。作为进一步的范例，真空产生装置可在搬运期间对搬运器105提供吸力，以控制机械手臂111的气动处理(pneumatic processes)。
图2A为根据一些实施例，示出晶边薄膜移除工具150的立体图。晶边薄膜移除工具150的特征被示出为透明的，以示出晶边薄膜移除工具150的套叠的内构件及外构件。根据一些实施例，晶边薄膜移除工具150包括外马达153、套叠在外马达153内的内马达151、晶边刷具155。
内马达151是套叠在外马达153内且与外马达153同轴地排列。根据一些实施例，内马达151包括扁平、圆形的上表面，作为晶边移除操作期间用于工件101的可旋转平台。内马达151可具有等于第一距离D1的直径，且第一距离D1小于工件101的直径。根据一些实施例，内马达151的第一距离D1是介于约50毫米与约200毫米之间，例如约100毫米。
外马达153包括扁平、环形(例如：圈状(ring-shaped))的上表面，作为晶边移除操作期间用于晶边刷具155的可旋转平台。外马达153可具有等于第二距离D2的直径，且第二距离D2大于工件101的直径。根据一些实施例，外马达153的第二距离D2是介于约100毫米与约300毫米之间，例如约250毫米。
根据一些实施例，内马达151的上表面与外马达153的上表面共平面。然而，在一些实施例中，内马达151及外马达153的顶表面是在不同平面上。
图2A进一步示出晶边刷具155设置在外马达153上方且附接至外马达153。根据一些实施例，晶边刷具155的尺寸经设计以容置工件101(例如：半导体晶圆)的尺寸，上述工件101期望中是通过晶边刷具155而被清洁。在一实施例中，晶边刷具155的尺寸可经设计以容置六英寸的半导体晶圆，而在另一实施例中，晶边刷具155的尺寸可经设计以容置八英寸的半导体晶圆。在又另一实施例中，晶边刷具155的尺寸设计以容置十二英寸的半导体晶圆，而在另一实施例中，晶边刷具155的尺寸设计以容置十八英寸的半导体晶圆或二十五英寸的半导体晶圆。可运用任何适合的半导体晶圆尺寸。
根据一些实施例，晶边刷具155为环形且具有内表面及外表面。上述内表面具有内直径Din，内直径Din小于约18英寸，例如为约10英寸。上述外表面具有外直径Dout，外直径Dout介于约6英寸与约25英寸之间，例如为约14英寸。在一些实施例中，晶边刷具155具有第一高度H1，介于约0.5公分与100公分之间，例如为约3公分。然而，晶边刷具155可使用任何适合的高度及任何适合的直径。在一些实施例中，晶边刷具155的内直径Din至少与内马达151的第一距离D1一样大，且晶边刷具155的外直径Dout至少与外马达153的第二距离D2一样大。
在一些实施例中，晶边刷具155可包括材料例如：聚对苯二甲酸丁二酯(polybutylene terephthalate，PBT)、尼龙(例如：尼龙6、尼龙66、尼龙612)、聚氯乙烯(polyvinyl chloride，PVC)、聚丙烯(polypropylene，PP)、聚对酞酸乙二酯(polyethyleneterephthalate，PET)、聚乙酸乙烯酯(polyvinyl acetate，PVA)、腈橡胶(nitrile rubber，NBR)、苯乙烯-丁二烯橡胶(styrene-butadiene rubber，SBR)、硅氧橡胶(silicone-rubber，SI VMQ)、氟橡胶(fluoroelastomer，VITON FKM)等。可用于晶边刷具155的刷具表面的不同材料具有不同的性质，提供不同特定的特性(例如：孔隙度、耐磨性、研磨阻抗值、抗化学分解性、耐酸性/耐碱性、弹性等、或上述特性的组合)。因此，可基于材料本身的一或多个特性而选择，或基于参照所需的晶边移除处理的基准(criteria)、晶边部位中欲移除材料的特性、欲使用的所需浆料的特性、欲使用的所需清洁溶液的特性等、及上述的组合，来选择用于晶边刷具155的材料。
此外，晶边刷具155可具有介于约体积的0％与体积的95％之间的孔隙度，例如为约体积的30％。然而，可运用具有任何适合的孔隙度的任何适合的材料。根据一些实施例，晶边刷具155的孔隙度可基于晶边移除处理的所需基准而选定。举例来说，可基于欲分配通过晶边刷具155的流体的所需流速来选择孔隙度，如在以下参考图5所述的内容。然而，可使用任何适合的孔隙度。
图2A进一步示出晶边薄膜移除工具150的区域200，区域200借由虚线框起。在以下内容中，参照晶边薄膜移除工具150的特定尺寸及参照晶边薄膜移除处理期间晶边薄膜移除工具150的操作，来详述晶边薄膜移除工具150的区域200。
图2B示出图2A框起区域200内，晶边薄膜移除工具150的剖面放大图。特定地，图2B示出附接至外马达153的晶边刷具155。晶边刷具155为可移除的，且可被机械地紧固(fastened)、接着、吸附或以其他方式固定至外马达153。然而，可运用任何适合将晶边刷具155固定至外马达153的方法。
根据一些实施例，晶边刷具155具有第一宽度W1，第一宽度W1与内直径Din及外直径Dout具有差异。在一特定实施例中，在晶边刷具155的内表面与外表面之间的第一宽度W1可介于约2毫米与约100毫米之间，例如为约10毫米。晶边刷具155包括沟槽159，从晶边刷具155的内表面延伸出等于第三距离D3的深度。晶边刷具155的深度的第三距离D3可适于工件101的晶边部位的尺寸。根据一些实施例，晶边刷具155的深度第三距离D3介于约2毫米与约100毫米之间，例如为约10毫米。
此外，沟槽159的开口朝向晶边刷具155的内表面，而且，在晶边刷具155内，沟槽159的开口朝向一系列微通道(micro channels)165，微通道165延伸至晶边刷具155的外部表面，以连接至真空产生装置，以协助移除碎屑及清洁溶液。举例来说，微通道165可延伸至晶边刷具155的底表面，如图2B所示出。然而，微通道165可延伸至晶边刷具155的任何外部表面，例如晶边刷具155的外表面，上述外表面是相对于包括沟槽159的开口的内表面。
根据一些实施例，在晶边刷具155的前侧刷具表面处，沟槽159的第一侧壁容置前侧分配器161，且在晶边刷具155的后侧刷具表面处，沟槽159的第二侧壁容置后侧分配器163，其中后侧分配器163及后侧刷具表面是面对前侧分配器161及前侧刷具表面。根据一些实施例，前侧刷具表面及/或前侧分配器161与后侧分配器163及/或后侧刷具表面是以第四距离D4分隔，第四距离D4可适于工件101的厚度。根据一些实施例，第四距离D4介于约0.5毫米与约5毫米之间，例如为约1毫米。
根据一些实施例，晶边刷具155额外地包括埋设在晶边刷具155内的微管道歧管(micro tube manifold)(图未示出)。在此些实施例中，微管道歧管可被运用以通过在晶边刷具155的前侧刷具表面处的前侧分配器161及/或通过在晶边刷具155的后侧刷具表面处的后侧分配器163分配溶液(在以下参照图5进一步描述)。然而，可运用任何适合的分配流体的方法，例如位于晶边刷具155外部的喷嘴。
在一些实施例中，晶边刷具155放置在外马达153上方，使得晶边刷具155的微通道165与形成通过外马达153的上表面的吸入歧管通道167对齐。根据一些实施例，晶边刷具155的微通道165与外马达153的吸入歧管通道167之间的转接处(transition)是与晶边刷具155的内表面间隔第五距离D5，第五距离D5介于约4毫米与约110毫米之间，例如为约5毫米。在一些实施例中，微通道165与吸入歧管通道167之间的转接处具有等于第六距离D6的宽度，介于约5毫米与约100毫米之间，例如为约10毫米。然而，任何适合的间隔及任何适合的宽度可被用于微通道165与吸入歧管通道167之间的转接处。在一些实施例中，外马达153的吸入歧管通道167的宽度与晶边刷具155的微通道165的宽度相同。虽然，任何适合的宽度可被用于吸入歧管通道167，且吸入歧管通道167的宽度可大于或可小于微通道165的宽度。
图3为根据一些实施例，示出晶边薄膜移除工具150的立体图，且工件101被放置在晶边薄膜移除工具150内。在一些实施例中，通过将晶边刷具155的一或多个区域在径向上向外(如方向箭头301所指示)移动，晶边刷具155被调节为开放，以显露内马达151的内表面。在一实施例中，可通过水平地移动内马达151及/或外马达153，而达成晶边刷具的开放，以调整工件101与晶边刷具155之间的距离。然而，可运用任何适合用于开放晶边刷具155的配置。
一旦晶边刷具155已被开放，搬运器105可将工件101(例如：使用机械手臂111)运输且放置在内马达151的上表面上。当工件101被放置在晶边薄膜移除工具150中，通过将晶边刷具155的一或多个区域在径向上向内(如方向箭头301所指示)移动，晶边刷具155被调节为关闭，使得工件101的晶边部位被固定在晶边刷具155的沟槽159的侧壁之间，并使得容置前侧分配器161的前侧刷具表面与工件101的前侧表面上的晶边部位接触及/或容置后侧分配器163的后侧刷具表面与工件101的后侧表面上的晶边部位接触。
图4示出图3所示出的晶边薄膜移除工具150的***图。内马达151适于自由地旋转，同时套叠在外马达153内，且可以方向箭头451所指示的顺时针方向或逆时针方向旋转。因此，在操作期间，内马达151可被运用以绕着延伸通过工件101本身的第一旋转轴169，以方向箭头451所指示的顺时针方向或逆时针方向，靠着容置晶边刷具155的前侧分配器161的前侧刷具表面及/或靠着容置晶边刷具155的后侧分配器163的后侧刷具表面，而旋转工件101。进一步地，外马达153适于自由地绕着内马达151旋转，且可以方向箭头453所指示的顺时针方向或逆时针方向绕着第一旋转轴169旋转。因此，在操作期间，外马达153可被运用以方向箭头453所指示的顺时针方向或逆时针方向其中之一，靠着工件101的前侧及后侧表面，而旋转晶边刷具155。
根据一些实施例，晶边薄膜移除工具150可在单一马达模式中操作，其中内马达151自行操作而外马达153不旋转(或甚至不存在)，或者其中外马达153自行操作而内马达151不旋转(或甚至不存在)。在一些其他实施例中，晶边薄膜移除工具150可在双马达模式中操作，其中内马达151与外马达153同时旋转一段所需的时间。这些模式皆可协助移除沉积在工件101的晶边部位中的潜在性损伤的薄膜或材料。
根据一些实施例，在单一马达模式中，晶边薄膜移除工具150可在仅限晶圆(wafer-only)模式中操作，使得只有工件101被内马达151旋转，而同时外马达153将晶边刷具155保持原位。根据一些实施例，在仅限晶圆模式中，内马达151旋转的速度介于约每分钟10转与约每分钟1000转之间，例如为约每分钟200转，旋转的时长介于约5秒与约1200秒之间，例如为约60秒。
在一些实施例中，晶边薄膜移除工具150可在单一马达模式中，使用仅限刷具(brush-only)模式，使得只有晶边刷具155被外马达153旋转，而同时内马达151将工件101保持原位。根据一些实施例，在纯刷具模式中，外马达153旋转的速度介于约每分钟10转与约每分钟1000转之间，例如为约每分钟200转，旋转的时长介于约5秒与约1200秒之间，例如为约60秒。
在双马达模式中，晶边薄膜移除工具150可在共转(co-rotation)模式中或反转(reverse rotation)模式中操作。根据一些实施例，在共转模式中，晶边薄膜移除工具150操作使得工件101通过内马达151以第一速度在顺时针方向或逆时针方向上旋转，而同时外马达153以第二速度在与内马达151的方向相同的方向上旋转晶边刷具155，其中第二速度与第一速度不同。内马达151与外马达153的旋转速度是保持在特定操作范围内，以容许晶边清洁处理充分地发挥作用。举例来说，将旋转速度维持在特定速度以上，以容许恰当的晶边清洁效果，且将旋转速度维持在特定速度以下，以防止操作期间晶圆的不稳定性。根据一些实施例，内马达151在共转模式中以介于约每分钟10转与约每分钟1000转之间，例如为约每分钟200转的第一速度旋转，且外马达153在共转模式中以介于约每分钟10转与约每分钟1000转之间，例如为约每分钟250转的第二速度旋转，旋转的时长介于约5秒与约1200秒之间，例如为约60秒。
根据一些实施例，在反转模式中，晶边薄膜移除工具150操作使得工件101通过内马达151以第一速度在顺时针方向或逆时针方向上旋转，而同时外马达153以第二速度在与内马达151的方向相反的方向上旋转晶边刷具155。当晶边薄膜移除工具150在反转模式中操作时，内马达151与外马达153可以相同的速度或不同的速度操作。根据一些实施例，内马达151在反转模式中以介于约每分钟10转与约每分钟1000转之间，例如为约每分钟200转的第一速度旋转，且外马达153在反转模式中以介于约每分钟10转与约每分钟1000转之间，例如为约每分钟250转的第二速度旋转，旋转的时长介于约5秒与约1200秒之间，例如为约60秒。然而，可使用任何适合的速度。
图5为根据一些实施例，示出在晶边移除操作中的清洁流体505的分配。液体运输***(图未示出)的溶液存储单元、泵、输送管可连接至晶边薄膜移除工具150，且被用以将清洁流体505分配至晶边刷具155。举例来说，清洁流体505可经由液体运输***，从晶圆制造厂(wafer fabrication plant)的中央化学存储槽，通过化学机械研磨***100，而被运输至晶边刷具155。清洁流体505可在晶边刷具155旋转之前被分配，及/或在晶边刷具155旋转时被分配，且可分配一或多个选定的时长。根据一些实施例，清洁流体505以介于约每分钟10毫升与约每分钟2000毫升之间的流速被分配，例如为约每分钟600毫升，一或多个选定的时长介于约5秒与约1200秒之间，例如为约60秒。
清洁流体505给定的组成是视工件101晶边部位内欲研磨或欲移除的材料种类而定，且视晶边刷具155的刷具表面的材料及组成而定。举例来说，用于晶边刷具155的刷具表面的特定材料由于研磨而可比其他材料更为耐磨，特定的其他材料可为更抗酸腐蚀的，特定的又一些其他材料可为更抗碱腐蚀的。视用于晶边刷具155的刷具表面的材料的所需阻抗性质而定，在工件101的化学机械研磨期间使用的浆料的所需组成、在晶边移除站150执行晶边移除处理的清洁期间使用的所需清洁流体505的组成，可选择与在研磨站109执行工件101的化学机械研磨期间使用的浆料相同的组成。因此，清洁流体505可从用以输送浆料至研磨站109的中央化学存储槽，被运输至晶边移除站150。在一些实施例中，清洁流体505包括一或多种溶液，包括：去离子水、酸、碱、及有机溶液。然而，可使用任何适合的溶液。清洁流体505是配置以化学地溶解及/或与沉积在工件101的晶边部位中的材料及薄膜化学反应，以协助晶边刷具155磨耗及/或移除沉积在晶边部位中的材料及薄膜。因此，清洁流体505的组成、晶边刷具155的刷具表面的组成、内马达151与外马达153的旋转速度及方向、晶边移除操作的时间是基于工件101的晶边部位内欲研磨或移除的材料种类而选择。
在一些实施例中，输送管是物理地耦接至晶边刷具155，且清洁流体505的路线通过晶边刷具155而通至前侧分配器161及/或通至后侧分配器163。在其他实施例中，输送管耦接至喷头157，喷头157悬吊在晶边刷具155上方，且溶液被分配在晶边刷具155上方且浸在晶边刷具155的材料中。
在晶边移除操作期间，清洁流体505被泵施力而通过输送管至晶边刷具155的前侧分配器161及/或晶边刷具155的后侧分配器163。因此，在工件101及/或晶边刷具155其中一或两者旋转时，清洁流体505分布至工件101的前侧及/或后侧的晶边部位。
在晶边移除操作中，可能会脱落且损伤后续处理的沉积在工件101上的薄膜及/或材料边缘的部分，通过物理方法(例如：物理刷除)及/或化学方法(例如：化学溶解)而移除。晶边移除操作有时可被称为“边缘晶边移除”、“边缘颗粒(bead)移除”、或“边缘移除”。将潜在性损伤的薄膜及/或材料从工件101的边缘移除容许工件101可被处理及搬运，在边缘的任何薄膜及/或材料不会剥落及/或剥脱，而在后续制造步骤期间导致潜在的污染及/或深的晶圆刮伤。
在一些实施例中，真空产生装置可附接至晶边薄膜移除工具150，以将一或多个工件101固定至内马达151；将晶边刷具155固定至外马达153；控制清洁流体505从喷头157的分配；且控制晶边薄膜移除操作期间废料及碎屑的移除。根据一些实施例，真空产生装置是耦接至在各种构件内部的一或多个真空管路(图未示)，例如：耦接至内马达151、耦接至晶边刷具155在外马达153上的位置、及耦接至外马达153的吸入歧管通道167。
在晶边薄膜移除操作期间，真空产生装置是操作以借由通过一或多个真空管路其中之一的吸力来将工件101固定至内马达151。根据一些实施例，真空产生装置透过内马达151的真空管路(图未示)提供第一真空，以将工件101固定至内马达151。在晶边薄膜移除操作期间，第一真空可介于约100托与约650托之间，例如为约500托。
附加地，外马达153可包括一或多个真空管路(图未示)的另外一者，设置在晶边刷具155的接合部分下方，在吸入歧管通道167与外马达153中心之间的区域或在吸入歧管通道167与外马达153外周之间的区域。根据一些实施例，真空产生装置透过外马达153中另一真空管路(图未示出)提供第二真空，以将晶边刷具155固定至外马达153。第二真空可与第一真空相同，或者第一真空与第二真空可不同。根据一些实施例，在晶边薄膜移除操作期间，第二真空可介于约100托与约650托之间，例如为约500托。
在晶边薄膜操作期间，真空产生装置进一步地被运用以协助控制清洁流体505的流动，和通过晶边刷具155移除的任何废料及/或碎屑一起，通过晶边刷具155的微通道165，且通过外马达153的吸入歧管通道167，如图5中方向箭头509所指示。一旦被真空产生装置吸引通过吸入歧管通道167，清洁流体505和废料及/或碎屑一起，可被收集而丢弃及/或回收。根据一些实施例，在晶边薄膜移除操作期间，真空产生装置提供的真空流率(vacuumrate)介于约每分钟100毫升与每分钟1000毫升之间，例如为约每分钟800毫升。
进一步地，根据一些实施例，晶边刷具155旋转、工件101旋转、及清洁流体505的分配其中一或多者的开始时间可被协调以在与真空开始时间约相同的时间开始。更进一步地，根据一些实施例，晶边刷具155旋转、工件101旋转、及清洁流体505的分配其中一或多者的停止时间可被协调以在与真空停止时间约相同的时间停止。然而，上述开始时间及/或停止时间可不与真空开始时间协调。举例来说，晶边刷具155旋转的开始及停止时间可与工件101旋转的开始及停止时间协调，及/或清洁流体分配的开始及停止时间可与真空吸力的开始及停止时间协调。进一步地，晶边刷具155旋转、工件101旋转、清洁流体505分配、真空吸力其中一或多者可在晶边薄膜移除操作期间为连续的，或者旋转、分配及/或吸力可在晶边薄膜移除操作期间为不连续的。可运用任何适合的增加及停止各种处理条件的组合，且所有此种组合皆意欲为包括在数个实施例的范畴内。
在晶边移除操作中，可能会脱落且损伤后续处理的沉积在工件101上的薄膜及/或材料边缘的部分，通过物理方法(例如：物理刷除)及/或化学方法(例如：化学溶解)而移除。晶边移除操作有时可被称为“边缘晶边移除”、“边缘颗粒移除”、或“边缘移除”。将潜在性损伤的薄膜及/或材料从工件101的边缘移除容许工件101可被处理及搬运，在边缘的任何薄膜及/或材料不会剥落及/或剥脱，而在后续制造步骤期间导致潜在的污染及/或深的晶圆刮伤。
图6A至图6C为根据一些实施例，示出一些实施例的俯视图，其中晶边刷具155包括多个刷具段部(section)。在一特定的实施例中，图6A示出晶边刷具155包括第一刷具段部601及第二刷具段部602，封闭环绕且保持工件101。在一些实施例中，第一刷具段部601包括具有第一组成的第一刷具材料，且第二刷具段部602包括具有第二组成的第二刷具材料，第二组成与第一组成不同。进一步地，第一刷具段部601的第一刷具材料及第二刷具段部602的第二刷具材料可为任何适合的刷具材料，且可具有任何如前述用于晶边刷具155的适合的孔隙度。在晶边薄膜移除处理期间，第一刷具段部601及第二刷具段部602可一起操作或可独立地操作。虽然实施例系示出为包含两个刷具段部(例如：第一刷具段部601及第二刷具段部602)，应了解的是，晶边刷具155的多个刷具段部可运用任何适合数量的刷具段部(例如：三、四、五、或甚至更多刷具段部)及具有任何适合孔隙度与任何适合组成的任何适合刷具材料。
根据一些实施例，第一刷具段部601包括具有第一孔隙度的第一刷具材料，且第二刷具段部602包括具有第二孔隙度的第二刷具材料，第二刷具材料与第二孔隙度与第一刷具材料与第一孔隙度不同。在一特定的实施例中，第一刷具段部601的第一刷具材料包括聚对苯二甲酸丁二酯(PBT)且具有介于约体积的0％与体积的70％之间的第一孔隙度，例如为约体积的30％，且第二刷具段部602的第一刷具材料包括尼龙(例如：尼龙6)且具有介于约体积的0％与体积的70％之间的第二孔隙度，例如为约体积的30％。因此，第一刷具段部601可被用以移除材料例如：硅氧化物、硅氮化物、金属薄膜等、或上述材料的组合，且第二刷具段部602可被用以移除材料例如：硅氧化物、硅氮化物、金属薄膜等、或上述材料的组合。
图6B示出晶边刷具155在第一操作模式中由上而下的视图，其中第一刷具段部601是放置在工作位置且第二刷具段部602是放置在非工作位置。在工作位置中，第一刷具段部601在径向上被向内调整，而封闭环绕且保持工件101在第一刷具段部601的容置前侧分配器161的数个前侧刷具表面及/或容置后侧分配器163的数个后侧刷具表面之间，且与工件101的晶边部位接合。在非工作位置中，第二刷具段部602在径向上被向外调整，且第二刷具段部602的容置前侧分配器161的数个前侧刷具表面及/或容置后侧分配器163的数个后侧刷具表面与晶边部位脱离，不碰触工件101。因此，在晶边薄膜移除操作期间，在第一操作模式中，外马达153将第一刷具段部601与第二刷具段部602绕着工件101旋转；然而，只有第一刷具段部601的容置前侧分配器161的前侧刷具表面及/或容置后侧分配器163的后侧刷具表面主动地从工件101的晶边部位磨耗及/或移除潜在性损伤的材料。
图6C示出晶边刷具155在第二操作模式中由上而下的视图，其中第一刷具段部601是放置在非工作位置且第二刷具段部602是放置在工作位置。在工作位置中，第二刷具段部602在径向上被向内调整，而封闭环绕且保持工件101。在非工作位置中，第一刷具段部601在径向上被向外调整，而与工件101分离且不碰触工件101。因此，在晶边薄膜移除操作期间，在第二操作模式中，只有第二刷具段部602的容置前侧分配器161的前侧刷具表面及/或容置后侧分配器163的后侧刷具表面主动地从工件101的晶边部位磨耗及/或移除潜在性损伤的材料。根据一些实施例，在执行工件101的清洁处理之前的晶边薄膜移除处理期间，晶边刷具155被调整至第二操作模式。
图7为根据一些实施例，示出用于工件101的处理次序700。在步骤701，一或多个薄膜及/或材料是沉积在工件101的表面上方。可使用介电材料、导电材料、及/或光阻材料形成一或多个薄膜及/或材料，且可用一或多个材料沉积及蚀刻处理而沉积在适合的沉积腔室中。上述材料沉积及蚀刻处理包括但不限于：化学气相沉积(chemical vapordeposition，CVD)、物理气相沉积(physical vapor deposition，PVD)、氧化处理、外延沉积、光微影处理、湿蚀刻及/或干蚀刻。
在步骤703，在化学机械研磨处理之前执行第一晶边移除处理。一旦薄膜及/或材料已被沉积且工件101为化学机械研磨处理预备好，可使用装载端103将工件101装载至化学机械研磨***100中。为了起始第一晶边移除处理，搬运器105(例如：使用机械手臂111)可将工件101运输至晶边薄膜移除工具150(例如：结合在研磨站109中)，且将工件101放置在内马达151的上表面上。晶边薄膜移除工具150的晶边刷具155包括例如：第一刷具段部601及第二刷具段部602，适合用于移除在步骤701沉积在工件101的晶边部位的一或多个薄膜及/或材料的潜在性有害的材料。举例来说，包含清洁流体505的存储单元是耦接至晶边薄膜移除工具150，且包含适合用于协助从在步骤701沉积在工件101的晶边部位的一或多个薄膜及/或材料移除材料的清洁流体505。
一旦工件101已被放置在内马达151上，晶边刷具155封闭围绕且将工件101固定在沟槽159内，且根据一些实施例，晶边刷具155配置在第一操作模式中，如前述。根据一些实施例，步骤703的第一晶边移除处理包括第一晶边移除过程。在第一晶边移除过程期间，清洁流体505被分配，内马达151在反转模式中旋转，且外马达153在反转模式中旋转，且真空产生装置在微通道165内产生所需的真空。因此，晶边刷具155的容置前侧分配器161的前侧刷具表面及/或晶边刷具155的容置后侧分配器163的后侧刷具表面分布清洁流体505，且主动地磨耗及/或移除工件101的晶边部位中潜在性损伤的材料。
选择性地，若需要，步骤703的第一晶边薄膜移除处理亦可包括第二晶边薄膜移除过程。一旦第一晶边薄膜移除过程已完成，晶边刷具155被配置在第二操作模式中，如前述。根据一些实施例，在第二晶边薄膜移除过程期间，清洁流体505被分配，内马达151在反转模式中旋转，且外马达153在反转模式中旋转，且真空产生装置产生真空。上述参数(例如：旋转速度、清洁流体505的材料、压力等)的每一者可与第一晶边薄膜移除过程中运用的参数相同或不同。因此，晶边刷具155的容置前侧分配器161的前侧刷具表面及/或晶边刷具155的容置后侧分配器163的后侧刷具表面分布清洁流体505，且主动地磨耗及/或移除在步骤703第一晶边薄膜移除处理期间工件101的晶边部位中潜在性损伤的材料及/或薄膜。
在步骤705，根据一所需的化学机械研磨处理作法(recipe)，在执行步骤703的第一晶边移除处理之后，立刻在工件101上执行化学机械研磨处理。一旦薄膜及/或材料已从工件101的晶边部位移除，工件101经由机械手臂111被运输至高速率平台115或抛光平台117其中一者，以执行化学机械研磨处理。在高速率平台115，使用适合薄化及/或平坦化工件101的研磨垫及浆料，来对工件101执行一或多个薄膜及/或材料的大量移除。在抛光平台117，使用适合从工件101研磨及/或移除表面刮伤的研磨垫及浆料，来对工件101执行一或多个薄膜及/或材料的抛光或研磨。根据一些实施例，在步骤705的化学机械研磨处理可包括一或多个化学机械研磨处理，在高速率平台115及抛光平台117其中一或两者执行。
在步骤707，在步骤705的化学机械研磨处理之后，立刻执行第二晶边移除处理。一旦步骤705的化学机械研磨处理完成，使用机械手臂111将工件101运输至晶边薄膜移除工具150(例如：结合在清洁站107中)，且放置在内马达151的上表面上。结合在清洁站107中的晶边薄膜移除工具150的晶边刷具155包括例如：第一刷具段部601及第二刷具段部602，适合用于修整(fix)晶圆边缘薄膜缺陷及/或其他由步骤705的化学机械研磨处理导致的工件101边缘部位中的表面损伤。举例来说，包含清洁流体505的存储单元是耦接至结合在清洁站107中的晶边薄膜移除工具150，且包含适合用于修整晶圆边缘薄膜缺陷及/或其他由步骤705的化学机械研磨处理导致的工件101边缘部位中的表面损伤的清洁流体505。
一旦工件101已被放置在内马达151上，晶边刷具155封闭环绕且将工件101固定在晶边刷具155的沟槽159内，且根据一些实施例，晶边刷具155是配置在第一操作模式中，如前述。根据一些实施例，步骤707的第二晶边移除处理包括第三晶边移除过程。在第三晶边移除过程期间，清洁流体505被分配，且内马达151在共转模式中旋转，且外马达153在共转模式中旋转，且真空产生装置产生真空。因此，晶边刷具155的容置前侧分配器161的前侧刷具表面及/或晶边刷具155的容置后侧分配器163的后侧刷具表面分布清洁流体505，且主动地修整在步骤707第二晶边薄膜移除处理的第三晶边薄膜移除过程期间工件101的边缘部位中的晶圆边缘薄膜缺陷及/或其他表面损伤。
选择性地，若需要，步骤707的第二晶边薄膜移除处理包括第四晶边薄膜移除过程。一旦第三晶边薄膜移除过程已完成，晶边刷具155被配置在第二操作模式中，如前述。根据一些实施例，在第四晶边薄膜移除过程期间，清洁流体505被分配，内马达151在共转模式中旋转，且外马达153在共转模式中旋转，且真空产生装置产生真空。因此，晶边刷具155的容置前侧分配器161的前侧刷具表面及/或晶边刷具155的容置后侧分配器163的后侧刷具表面分布清洁流体505，且主动地修整在步骤707第二晶边薄膜移除处理的第四晶边薄膜移除过程期间工件101的边缘部位中的晶圆边缘薄膜缺陷及/或其他表面损伤。
在步骤709，根据一所需的化学机械研磨处理作法，在工件101上执行清洁处理。一旦工件101的边缘部位中的晶圆边缘薄膜缺陷及/或其他表面损伤已在步骤707被修整，工件101经由机械手臂111被运输至滚轮刷具119或清洁浴121其中一者，以执行清洁处理。根据一些实施例，在滚轮刷具119，工件101是使用清洁溶液清洁，举例来说，上述清洁溶液包括：SC-1、氨水、氟化氢、柠檬酸、或其他化学品。在清洁浴121，工件101亦可经由浸浴(bath)清洁处理而清洁。在一些实施例中，一旦被清洁，工件101可被运输至选择性的晶圆干燥器，如前述。因此，实质上所有的化学机械研磨浆料及碎屑是从工件101移除。
在步骤711，决定是否要将另一薄膜及/或材料沉积至工件101。在步骤711，若确定要沉积另一薄膜及/或材料(即“是”分支)，工件101通过机械手臂111运输至装载端103，且返回适合用于后续沉积的沉积腔室。在步骤711，若确定不再沉积薄膜及/或材料至工件101(即“否”分支)，为了提取(retrieval)，工件101通过机械手臂111运输至装载端103，且次序在步骤713结束。
图8A至图8C为根据一些实施例，示出晶边刷具的剖面放大图，包含用于接合具有不同外型的工件的不同轮廓表面。图8A至图8C根据一些实施例，示出晶边刷具155的数种范例，其中沟槽159具有符合工件100晶边外型的形状。特定地，图8A示出包含沟槽159的晶边刷具155，沟槽159符合第一晶边外型801，第一晶边外型801包括在工件101的顶部及底部上倾斜(slanted)的边缘。图8B示出包含沟槽159的晶边刷具155，沟槽159符合第二晶边外型802，第二晶边外型802包括在工件101的顶部及底部上圆形(rounded)的边缘。图8C示出包含沟槽159的晶边刷具155，沟槽159符合第三晶边外型803，第三晶边外型803包括在工件101的顶部上圆形的边缘及底部倾斜的边缘。然而，工件101可包括具有任何适合形状、尺寸、轮廓的晶边外型。进一步地，当晶边刷具155与工件101接合，沟槽159内的轮廓表面可包括任何适合的形状，以符合任何此种晶边外型。图8A至图8C所示出的仅为沟槽159数种形状的代表范例，并非意欲为穷举所有可能的实施例。
本文公开的晶边薄膜移除工具150及方法可被用以移除工件101(例如：晶圆)的晶边边缘薄膜中，可能在后续处理中破裂或剥脱且潜在地损伤表面的任何部分，借此防止在后续化学机械研磨处理期间，在工件101中形成污染及/或深的晶圆刮伤。一旦已移除工件101晶边边缘薄膜的潜在性损伤部分，工件101可在制造半导体装置的步骤中被平坦化(例如：经由化学机械研磨处理)。因此，多余的材料(例如：导电材料、绝缘材料等)是在平坦化期间从工件101的表面移除。晶边移除处理在工件101搬运及后续处理期间，确保半导体基板的材料组成的完整性。将潜在性损伤的薄膜及/或材料从工件101的边缘移除容许工件101可被处理及搬运，在边缘的任何薄膜及/或材料不会剥落及/或剥脱，而在后续制造步骤(例如：化学机械研磨处理)期间导致潜在的污染及/或深的晶圆刮伤。进一步地，透过使用晶边刷具及清洁溶液而施加化学品及机械力来移除所有的晶边薄膜，可避免额外的湿清洁(wet clean)处理。因此，可实现节省成本及节省改良晶片生产循环时间，并可达成增加产率及可靠度。
附加地，通过运用晶边薄膜移除工具150来移除可在后续处理期间剥落或剥脱的材料部分，对于后续处理来说晶边部位可为更加安全的，而不需要昂贵的附加处理步骤。举例来说，通过更加安全的晶边部位，附加步骤例如：晶边湿清洁步骤(其中材料的一或多者或全部皆沉积在晶边部位内)和其伴随的处理步骤(例如：清洁步骤、准备步骤、冲洗步骤、干燥步骤等)，全部皆可被移除及避免。如此的步骤减少协助提升晶片的生产循环时间及整体成本。
根据一实施例，一种晶边移除方法包括：将一工件放置到一化学机械研磨工具中；在化学机械研磨工具内的同时，将工件放置到一刷具的一沟槽内，且刷具的一第一表面与工件的一晶边部位互接；以及绕着一第一旋转轴旋转刷具或工件至少一者，且将一材料从工件的晶边部位移除，第一旋转轴延伸通过工件。在一实施例中，将工件放置到沟槽内包括将一第一组刷具段部在径向上向内调整，以与晶边部位互接。在一实施例中，上述方法还包括将一第一溶液分配在第一组刷具段部。在一实施例中，上述方法还包括：将第一组刷具段部在径向上向外调整，以脱离第一组刷具段部；以及将一第二组刷具段部在径向上向内调整，以与晶边部位互接。在一实施例中，上述方法还包括将一第二溶液分配在第二组刷具段部。在一实施例中，旋转刷具或工件至少一者包括：将刷具在一第一方向上旋转；以及将工件在一第二方向上旋转，第二方向与第一方向相反。在一实施例中，刷具包括尼龙。
根据另一实施例，一种晶边移除方法包括：将一晶边刷具定位在一晶圆周围，且晶圆的一晶边部位与晶边刷具的一表面互接；使用晶边刷具的表面磨耗晶圆的晶边部位；将一溶液分布至晶圆的晶边部位；以及紧接在磨耗晶边部位及分布溶液之前或之后，在晶圆上执行一化学机械平坦化。在一实施例中，磨耗晶边部位包括将晶边刷具沿着晶圆的晶边部位旋转。在一实施例中，磨耗晶边部位包括将晶圆固定至一可旋转平台，且靠着晶边刷具旋转晶圆。在一实施例中，上述方法还包括施加一真空至晶边刷具的数个微通道。在一实施例中，旋转晶边刷具包括以一第一速度旋转晶边刷具，且其中旋转晶圆包括以一第二速度、在一与晶边刷具相同的方向上旋转晶圆，第二速度与第一速度不同。在一实施例中，第一速度为每分钟1000转或以下，且第二速度为每分钟10转或以上。在一实施例中，旋转晶边刷具是在一第一方向上旋转，且旋转晶圆是在一第二方向上旋转，第二方向与第一方向相反。
根据另一实施例，一种半导体装置处理***，包括：一外马达、一内马达以及一晶边刷具。外马达包括一第一可旋转表面。内马达套叠在外马达内，内马达包括一第二可旋转表面，与第一可旋转表面同轴地排列，第一可旋转表面可绕着第二可旋转表面旋转。晶边刷具固定至第一可旋转表面，其中晶边刷具包括一沟槽，设置在晶边刷具的一内表面与一外表面之间，且其中晶边刷具在径向上为可调整的。在一实施例中，晶边刷具包括一第一材料及与第一材料不同的一第二材料。在一实施例中，第一材料与第二材料可独立地移动。在一实施例中，半导体装置处理***还包括一清洁溶液分配器，延伸通过晶边刷具。在一实施例中，半导体装置处理***还包括数个真空微通道，延伸通过晶边刷具。在一实施例中，第一可旋转表面可在一第一方向上旋转，且第二可旋转表面可在第一方向上旋转。
前述内文概述了许多实施例的特征，使本技术领域中具有通常知识者可以从各个方面更佳地了解本公开。本技术领域中具有通常知识者应可理解，且可轻易地以本公开为基础来设计或修饰其他制程及结构，并以此达到相同的目的及/或达到与在此介绍的实施例等相同的优点。本技术领域中具有通常知识者也应了解这些相等的结构并未背离本公开的发明精神与范围。在不背离本公开的发明精神与范围的前提下，可对本公开进行各种改变、置换或修改。

Claims (1)

1.一种晶边移除方法，包括：
将一工件放置到一化学机械研磨工具中；
在该化学机械研磨工具内的同时，将该工件放置到一刷具的一沟槽内，且该刷具的一第一表面与该工件的一晶边部位互接；以及
绕着一第一旋转轴旋转该刷具或该工件至少一者，且将一材料从该工件的该晶边部位移除，该第一旋转轴延伸通过该工件。
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