本發(fā)明涉及半導體良率提升領(lǐng)域,尤其涉及一種刻蝕裝置。
背景技術(shù):
在旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺刻蝕的流程中,由于需要晶圓處于高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài),使得化學液在晶圓中心附近的旋轉(zhuǎn)離心力最小而在晶圓邊緣的旋轉(zhuǎn)離心力最大,因而造成化學液在晶圓邊沿停留時間短,晶圓邊沿刻蝕率低,同時旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺往往采用化學液噴酸管路從晶圓中心上方進行噴酸,管路無法到達晶圓的邊沿(最大移動距離為晶圓半徑的90%以防止化學液流到晶圓背面或卡盤上),使得最終的晶圓產(chǎn)品刻蝕不均勻。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
針對上述問題,本發(fā)明提出了一種刻蝕裝置,包括:
旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺,包括一腔體,所述腔體用于固定和刻蝕晶圓;
至少一個加熱裝置,分別設置于所述旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺的所述腔體的邊緣;
所有所述加熱裝置對所述腔體的邊緣進行加熱,以在刻蝕所述晶圓時提高所述旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺對所述晶圓的邊緣的刻蝕率。
上述的刻蝕裝置,其中,所有所述加熱裝置對所述腔體的邊緣進行加熱,以將所述腔體的邊緣的溫度提升0~3℃。
上述的刻蝕裝置,其中,每個所述加熱裝置具有可相互切換的至少兩個溫度等級;
每個所述加熱裝置分別包括:
至少一個發(fā)熱單元,用于對所述旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺的邊緣進行加熱;
控制單元,分別連接每個所述發(fā)熱單元,用于通過控制所述發(fā)熱單元的工作狀態(tài)來控制所述加熱裝置在不同的所述溫度等級之間進行切換,以針對所述旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺上選用的不同的刻蝕液進行對應的溫度補償。
上述的刻蝕裝置,其中,每個所述加熱裝置中分別包括多個所述發(fā)熱單元;
每個所述發(fā)熱單元分別為加熱絲;
所述控制單元分別控制每個所述發(fā)熱單元的開閉來控制所述加熱裝置在不同的所述溫度等級之間進行切換。
上述的刻蝕裝置,其中,每個所述加熱裝置中分別包括一個所述發(fā)熱單元;
所述發(fā)熱單元為加熱帶;
所述控制單元控制所述發(fā)熱單元的發(fā)熱溫度來控制所述加熱裝置在不同的所述溫度等級之間進行切換。
上述的刻蝕裝置,其中,于所述腔體的邊緣分別設置兩個所述加熱裝置,兩個所述加熱裝置的位置相互對稱。
上述的刻蝕裝置,其中,于所述腔體的邊緣均勻分布多個所述加熱裝置。
上述的刻蝕裝置,其中,所有所述加熱裝置的所述控制單元集成于一控制器中。
有益效果:本發(fā)明提出的一種旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺能夠?qū)A的邊緣進行溫度補償,以對刻蝕流程的刻蝕均勻度進行優(yōu)化,從而提高最終的產(chǎn)品良率。
附圖說明
圖1為本發(fā)明一實施例中刻蝕裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2為本發(fā)明一實施例中刻蝕后的晶圓中各個刻蝕點的厚度分布數(shù)據(jù)圖;
圖3為本發(fā)明一實施例中刻蝕率速率與晶圓的半徑的關(guān)系曲線圖。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進行進一步說明。
在一個較佳的實施例中,如圖1所示,提出了一種刻蝕裝置,可以包括:
旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺20,可以包括一腔體(附圖中未標注),腔體可以用于固定和刻蝕晶圓10;
至少一個加熱裝置30,可以分別設置于腔體的邊緣;
所有加熱裝置30可以對腔體的邊緣進行加熱,以在刻蝕晶圓10時提高旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺20對晶圓的邊緣的刻蝕率。
其中,晶圓10頂部的導管40用于將刻蝕液噴灑在晶圓10上。
具體地,對加熱裝置30的加熱溫度的選擇可以通過多次實驗對多個晶圓10依次進行相同的刻蝕操作得到,通過對每個距離晶圓圓心距離相同固定刻蝕點或取樣點的刻蝕厚度數(shù)據(jù)進行取均值操作,如圖3所示,可以將多次實驗的多個晶圓的均值再取平均值作為擬合曲線的取樣點;刻蝕速率可以通過最終刻蝕后的晶圓的厚度分析出來,厚度越大則刻蝕速率越低;但上述的方案只是一種優(yōu)選的情況,其他能夠擬合晶圓上每個刻蝕點的刻蝕速率與刻蝕點到晶圓中心的距離的梯度關(guān)系的計算方法都應視為包含在本發(fā)明內(nèi)。
在一個較佳的實施例中,所有加熱裝置可以對腔體的邊緣進行加熱,以將腔體的邊緣的溫度提升0~3℃,實際生產(chǎn)中可以根據(jù)晶圓上各個刻蝕點的厚度的離散程度對該溫度提升進行調(diào)整。
上述實施例中,優(yōu)選地,每個加熱裝置可以具有可相互切換的至少兩個溫度等級;
每個加熱裝置可以分別包括:
至少一個發(fā)熱單元,用于對旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺的邊緣進行加熱;
控制單元,可以分別連接每個發(fā)熱單元,可以用于通過控制發(fā)熱單元的工作狀態(tài)來控制加熱裝置在不同的溫度等級之間進行切換,以針對旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺上選用的不同的刻蝕液進行對應的溫度補償。
上述實施例中,優(yōu)選地,每個加熱裝置中可以分別包括多個發(fā)熱單元;
每個發(fā)熱單元可以分別為加熱絲(可以是如圖1所示的加熱絲31);
控制單元可以分別控制每個發(fā)熱單元的開閉來控制加熱裝置在不同的溫度等級之間進行切換。
具體地,優(yōu)選的情況下,可以通過控制加熱絲打開的數(shù)量控制加熱溫度,比如打開三根加熱絲(或加熱片)中的兩根來將加熱溫度控制在提高2℃;不同的加熱等級可以對應于不同的加熱溫度,以滿足不同的刻蝕液對溫度的要求。
其中,掃描晶圓獲得每個刻蝕點的厚度的數(shù)據(jù)圖樣可以如圖2所示,該圖中反映出邊緣處的厚度值高于中心附近的刻蝕點的厚度,因此可分析得出邊緣處的刻蝕速率低于中心部分。
上述實施例中,優(yōu)選地,每個加熱裝置中可以分別包括一個發(fā)熱單元;
發(fā)熱單元為加熱帶;
控制單元控制發(fā)熱單元的發(fā)熱溫度來控制加熱裝置在不同的溫度等級之間進行切換。
在一個較佳的實施例中,可以于腔體的邊緣分別設置兩個加熱裝置,兩個加熱裝置的位置相互對稱。
在一個較佳的實施例中,可以于腔體的邊緣均勻分布多個加熱裝置。
上述的加熱裝置的排布方式僅僅作為優(yōu)選的情況,其他凡是能夠?qū)崿F(xiàn)將旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺的邊緣的溫度升高以提高晶圓在邊緣處的刻蝕率的加熱裝置的安排方式均應視為包含在本發(fā)明內(nèi)。
上述實施例中,優(yōu)選地,所有加熱裝置的控制單元集成于一控制器中。
綜上所述,本發(fā)明提出的一種刻蝕裝置,包括旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺和至少一個加熱裝置,旋轉(zhuǎn)刻蝕機臺的腔體用于固定和刻蝕晶圓,每個加熱裝置分別設置于腔體的邊緣,所有加熱裝置對腔體的邊緣進行加熱以在刻蝕晶圓時提高對晶圓的邊緣的刻蝕率,以對刻蝕流程的刻蝕均勻度進行優(yōu)化,從而提高最終的產(chǎn)品良率。
通過說明和附圖,給出了具體實施方式的特定結(jié)構(gòu)的典型實施例,基于本發(fā)明精神,還可作其他的轉(zhuǎn)換。盡管上述發(fā)明提出了現(xiàn)有的較佳實施例,然而,這些內(nèi)容并不作為局限。
對于本領(lǐng)域的技術(shù)人員而言,閱讀上述說明后,各種變化和修正無疑將顯而易見。因此,所附的權(quán)利要求書應看作是涵蓋本發(fā)明的真實意圖和范圍的全部變化和修正。在權(quán)利要求書范圍內(nèi)任何和所有等價的范圍與內(nèi)容,都應認為仍屬本發(fā)明的意圖和范圍內(nèi)。