CN103762189B - 一种改善硅片均匀度的系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种改善硅片均匀度的系统，通过将喷酸装置改为水平设置，同时将制程盒旋转方式改为围绕喷酸装置做上下翻转运动，在进行湿法工艺的过程中，喷酸装置向上喷射出雾化的酸性化学药剂，制程盒环绕喷酸装置做上下翻转运动，使得制程盒内放置的各硅片更加均匀的与酸性药剂发生反应，进而改善同一批次中硅片的均匀度，提升了生产工艺，同时在喷酸装置设置的阻挡柱也很好保护了喷酸装置，提高了生产的安全性。
Description
技术领域
本发明涉及半导体制备领域，确切的说，涉及一种提供改善硅片均匀度的系统。
背景技术
随着半导体器件工艺的发展以及按比例尺寸缩小，硅片的均匀度带来了越来越大的影响。在某些硅片的处理工序中，需要采用湿法工艺对硅片进行处理，以去除硅片表面的薄膜或杂质。在通常情况下，同一批次的产品需要保证同样的去除能力。但是在现有的湿法机台，由于其特定的机台构造，导致其去除硅片表面或杂质的能力有所差别，使得经过处理后的同一批次的硅片规格有所不同。
在现有技术中，将硅片放置在制程盒中，然后将多个放置有硅片的制程盒置于一进行湿法工艺的腔体内，位于腔体内中心顶部垂直设置有一喷酸装置1，且该喷酸装置1的一侧设置有一凹槽，在该凹槽内设置有喷洒湿法清洗气体或液体的开口，在该反应腔室的底部设置有排气装置4。
在进行湿法清洗时，机台带动制程盒围绕喷酸装置进行旋转，喷酸装置通过开口喷洒出雾化的化学液体对硅片进行湿法刻蚀，以去除其表面的NiPt薄膜及杂质，如图1和图2所示。
但是本领域技术人员在实际操作中发现，制程盒上下位置处的硅片的刻蚀速率存在较大的差异，这是由于雾化的化学药剂收到重力的作用会向下运动，并要经过腔室底部的排气装置进行排出，因此经过一段时间后，位于反应腔室内底部的化学药剂的浓度要明显高处顶部的要记浓度，造成制程盒下方放置硅片的受刻蚀程度要大于上方放置硅片的受刻蚀程度，从而造成了同一批次的硅片可能存在较大差异。
发明内容
本发明提供了一种改善硅片均匀度的系统，通过将传统制程盒围绕喷酸装置做水平旋转改为上下旋转，以克服传统工艺由于反应腔室底部化学剂浓度要大于应腔室上方的化学剂浓度，导致同一批次的硅片经过处理后可能存在较大差异。
本发明采用的技术方案为：
一种提高硅片均匀度的系统，在一反应腔室内对硅片进行处理，位于所述反应腔室内包括有制程盒和喷酸装置，其中，所述制程盒围绕所述喷酸装置做上下旋转运动，以改善硅片表面均匀度；
其中，所述制程盒的旋转方向与水平面相垂直。
上述的提高硅片均匀度的统，其中，所述喷酸装置为水平设置，且该喷酸装置设置有开口，所述开口的开口端朝上。
上述的提高硅片均匀度的系统，其中，所述开口底部设置有喷酸孔，所述喷酸装置通过所述喷酸孔向上喷射出雾化的化学药剂，以去除所述硅片表面的薄膜或杂质。
上述的提高硅片均匀度的系统，其中，所述制程盒设置有多个插槽用于放置所述硅片。
上述的提高硅片均匀度的系统，其中，所述腔体底部设置有一排气口。
上述的提高硅片均匀度的系统，其中，环绕所述喷酸装置设置有多根阻挡柱，用于保护所述喷酸装置。
上述的提高硅片均匀度的系统，其中，所述阻挡柱皆为水平设置。
上述的提高硅片均匀度的系统，其中，所述阻挡柱长度与所述喷酸装置长度相同。
上述的提高硅片均匀度的系统，其中，所述阻挡柱通过一基座进行固定。
上述的提高硅片均匀度的系统，其中，所述制程盒通过发动机带动旋转。
由于本发明采用了以上技术方案，通过将喷酸装置改为水平设置，制程盒以喷酸装置为中心做上下旋转，克服了传统工艺中由于制程盒是围绕喷酸装置做水平方向的旋转，在受到重力影响下导致制程盒上下位置处的硅片受处理程度可能存在较大不同的缺陷，改善了同一批次中硅片的均匀度。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未刻意按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
图1为现有技术中进行湿法刻蚀的反应腔室的侧视图；
图2为现有技术中对硅片进行处理时的俯视图；
图3为喷酸装置的结构示意图；
图4为本发明喷酸装置与阻挡柱的结构示意图图；
图5为本发明对硅片进行处理时的侧视图。
1：制程盒，2：喷酸装置，3：阻挡柱，4：排气装置，5：基座。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步的说明：
本发明提供了一种改善硅片均匀度的系统，在经过某些工艺后，硅片表面可能会形成薄膜或杂质，在进入下一工序前需要将硅片表面的薄膜或杂质进行去除，因此可采用本发明所提供的系统来对硅片进行处理，结合图3-5所示。
首先将硅片放置在制程盒1中，制程盒1自下而上设置有多个插槽用于放置硅片，利用机械手臂传送装置将硅片放置在制程盒1中，然后再利用机械手臂将装载有硅片的制程盒1送入反应腔室内。
在反应腔室内侧壁中央设置有一喷酸装置2，如附图3所示，该喷酸装置2为水平设置，在该喷酸装置2上设有开口，且该开口端朝上；在开口底部设置有喷酸孔，喷酸装置2通过喷酸孔向上喷射出雾化的化学药剂，以去除所述硅片表面的薄膜或杂质；
其中，环绕喷酸装置2外围设置有多根阻挡柱3，阻挡柱3通过基座5进行固定，以环绕在喷酸装置2的外围，用于保护喷酸装置2在旋转过程中，硅片可能产生掉落进而对喷酸装置2造成破坏，同时阻挡柱3长度与喷酸装置2长度相同，保证了喷酸装置2的开口长度较长，其底部的喷酸孔能够更均匀的对腔室内的硅片进行刻蚀，提高了刻蚀的均匀性。
在将制程盒1放置在反应腔室内后，通过发动机(或马达)带动制程盒1围绕喷酸装置2进行上下翻转运动，在此同时，喷酸装置2通过喷酸孔向上喷射出雾化的酸性化学药剂，以去除硅片表面的薄膜(如NiPt薄膜)或杂质，旋转方向如图5所示。
由于本发明将喷酸装置2改为水平方向设置，并将传统技术中制程盒1围绕喷酸装置2做水平旋转改为上下翻转，在进行湿法刻蚀过程中，喷酸装置2向上不断喷射出雾化的酸性化学药剂，对喷酸装置2上方的制程盒1内的硅片进行处理，在此过程中，制程盒1不断围绕喷酸装置2做上下翻转运动，使得腔室内所有的制程盒1上放置的硅片都能充分与雾化的化学药剂接触进而达到去除硅片表面薄膜或杂质的作用。
进一步的，随着工艺的进行，雾化的化学药剂受到重力影响会逐渐在反应腔室底部沉积，并通过反应腔室底部的排气装置进行排出，进而造成腔室底部位置处雾化的药剂浓度要大于顶部位置处的药剂浓度。在传统技术中，由于制程盒1是在水平方向进行旋转，因此制程盒1内的各硅片始终位于同一高度处，使底部硅片处于浓度较大的化学药剂环境中，而顶部硅片则处于浓度较小的化学药剂环境中，因此上下不同位置处的硅片与酸性药剂的反应程度有所不同，最终导致同一批次的硅片表面能的均匀度存在较大差异。而本发明通过重新设计反应腔室，改变制程盒1的旋转方式，使制程盒1围绕水平设置的喷酸装置2做上下翻转运动，使得所有放置在制程盒1上的硅片位置在水平方向上并不是一成不变的，随着旋转的不断进行，各位置处的硅片的水平高度不断发生改变，与反应腔室内各位置处的酸性药剂发生反应，改善了同一批次中硅片的均匀度。
同时，由于本发明改变了制程盒1的旋转方式，使制程盒1围绕喷酸装置2做上下翻转运动，在制程盒1初始旋转过程中，由于转速较慢，制程盒1内的硅片可能会受到重力作用脱离制程盒1，因此本发明在喷酸装置2的外围设置有多根阻挡柱3，用于保护喷酸装置2，避免脱落的硅片对喷酸装置2造成损坏，同时也不会影响喷酸装置2喷洒雾化的化学药剂，如图3所示结构。
综上所述，由于本发明采用了以上技术方案，通过将喷酸装置2改为水平设置，同时将制程盒1旋转方式改为围绕喷酸装置2做上下翻转运动，在工艺进行的过程中，喷酸装置2向上喷射出雾化的酸性化学药剂，制程盒1环绕喷酸装置2做上下翻转运动，使得制程盒1内放置的各硅片更加均匀的与酸性药剂发生反应，进而改善同一批次中硅片的均匀度，提升了生产工艺，同时设置的阻挡柱也很好的起到保护喷酸装置2的作用。
以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案作出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。
Claims (8)
1.一种改善硅片均匀度的系统，在一反应腔室内对硅片进行处理，位于所述反应腔室内包括有制程盒和在反应腔室的内侧壁中央设置的喷酸装置，其特征在于，所述制程盒围绕所述喷酸装置做上下旋转运动，以改善硅片表面均匀度；
其中，所述制程盒的旋转方向与水平面相垂直；以及
所述喷酸装置为水平设置，且该喷酸装置设置有开口，所述开口的开口端朝上；并且
所述开口底部设置有喷酸孔，所述喷酸装置通过所述喷酸孔向上喷射出雾化的化学药剂，以去除所述硅片表面的薄膜或杂质。
2.如权利要求1所述的改善硅片均匀度的系统，其特征在于，所述制程盒设置有多个插槽用于放置所述硅片。
3.如权利要求1所述的改善硅片均匀度的系统，其特征在于，所述反应腔室的底部设置有一排气口。
4.如权利要求1所述的改善硅片均匀度的系统，其特征在于，环绕所述喷酸装置设置有多根阻挡柱，用于保护所述喷酸装置。
5.如权利要求4所述的改善硅片均匀度的系统，其特征在于，所述阻挡柱皆为水平设置。
6.如权利要求4所述的改善硅片均匀度的系统，其特征在于，所述阻挡柱长度与所述喷酸装置长度相同。
7.如权利要求4所述的改善硅片均匀度的系统，其特征在于，所述阻挡柱通过一基座进行固定，以环绕在所述喷酸装置。
8.如权利要求1所述的改善硅片均匀度的系统，其特征在于，所述制程盒通过发动机带动旋转。
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