CN110491803A - 刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法 - Google Patents
刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN110491803A CN110491803A CN201910655162.1A CN201910655162A CN110491803A CN 110491803 A CN110491803 A CN 110491803A CN 201910655162 A CN201910655162 A CN 201910655162A CN 110491803 A CN110491803 A CN 110491803A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- wafer
- etching
- loading plate
- heating device
- heating
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000005530 etching Methods 0.000 title claims abstract description 129
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 35
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 196
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims abstract description 36
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 28
- 210000000078 claw Anatomy 0.000 claims description 10
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 7
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 claims 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 5
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 3
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 3
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000001039 wet etching Methods 0.000 description 2
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000001312 dry etching Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/02—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof
- H01L21/04—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer
- H01L21/18—Manufacture or treatment of semiconductor devices or of parts thereof the devices having potential barriers, e.g. a PN junction, depletion layer or carrier concentration layer the devices having semiconductor bodies comprising elements of Group IV of the Periodic Table or AIIIBV compounds with or without impurities, e.g. doping materials
- H01L21/30—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26
- H01L21/302—Treatment of semiconductor bodies using processes or apparatus not provided for in groups H01L21/20 - H01L21/26 to change their surface-physical characteristics or shape, e.g. etching, polishing, cutting
- H01L21/306—Chemical or electrical treatment, e.g. electrolytic etching
- H01L21/30604—Chemical etching
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67017—Apparatus for fluid treatment
- H01L21/67063—Apparatus for fluid treatment for etching
- H01L21/67075—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching
- H01L21/6708—Apparatus for fluid treatment for etching for wet etching using mainly spraying means, e.g. nozzles
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67011—Apparatus for manufacture or treatment
- H01L21/67098—Apparatus for thermal treatment
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L21/00—Processes or apparatus adapted for the manufacture or treatment of semiconductor or solid state devices or of parts thereof
- H01L21/67—Apparatus specially adapted for handling semiconductor or electric solid state devices during manufacture or treatment thereof; Apparatus specially adapted for handling wafers during manufacture or treatment of semiconductor or electric solid state devices or components ; Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67005—Apparatus not specifically provided for elsewhere
- H01L21/67242—Apparatus for monitoring, sorting or marking
- H01L21/67248—Temperature monitoring
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Weting (AREA)
Abstract
本申请实施例公开了一种刻蚀装置,包括:刻蚀腔体;承载板,其位于刻蚀腔体内,承载板上用于放置晶圆;喷头,其位于所述承载板的上方,所述喷头用于向所述晶圆喷出刻蚀液;多个加热装置,其安装在所述承载板上,且用于给晶圆加热;其中,每个加热装置独立加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。本申请实施例还公开了一种刻蚀系统和刻蚀方法。
Description
技术领域
本申请涉及刻蚀领域,特别涉及一种刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法。
背景技术
现有晶圆制程中,一般需要经过曝光、显影、刻蚀(etch)等工序。现有的刻蚀工序,一般分为湿法刻蚀(wet etch)和干法刻蚀(dry etch)。湿法刻蚀工序中的刻蚀装置包括承载板、喷头,承载板上放置待刻蚀的晶圆(wafer),喷头位于晶圆的上方,喷头中喷出刻蚀液对晶圆的膜层进行刻蚀。
然而,现有的刻蚀装置,刻蚀液在对晶圆进行刻蚀时,晶圆上有的地方刻蚀速率快些,有些刻蚀速率慢些,各处刻蚀速率不一致且不可控,导致最终完成刻蚀的晶圆表面凹凸不平,不符合要求。
为了改善刻蚀速率不一致的问题,现有技术提出了扩大喷头的摆动幅度范围或者提高承载板的转动速度来改善刻蚀速率的不一致的问题,然而此种方式会导致刻蚀液碰到刻蚀装置的侧壁而回溅到晶圆表面,导致晶圆产生缺陷。现有技术还提出通过提高喷头喷出的刻蚀液的温度来提升刻蚀速率,然而升温是提高整个刻蚀液的刻蚀速率,晶圆各处的刻蚀速率仍然不一样,而且刻蚀速率不一样还可能变大。
发明内容
本申请旨在提供一种刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法,其能控制晶圆各处的刻蚀速率,使经过刻蚀后的晶圆符合要求。
本申请第一方面实施例提供了一种刻蚀装置,包括:
刻蚀腔体;
承载板,其位于刻蚀腔体内,承载板上用于放置晶圆且承载板带动晶圆一起旋转;
喷头,其位于所述承载板的上方,所述喷头用于向所述晶圆喷出刻蚀液;
多个加热装置,其安装在所述承载板上,且用于给晶圆加热;
其中,每个加热装置独立加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。
在本申请一实施例中,每个加热装置成环形,且任意两个加热装置中其中一个套在另外一个内。
在本申请一实施例中,多个所述加热装置由承载板的中心向外分布到承载板的边缘。
在本申请一实施例中,任意两个相邻加热装置之间的间隙大于0mm。
在本申请一实施例中,每个加热装置成圆环形,所有所述加热装置的圆心相同且半径相异。
在本申请一实施例中,所述加热装置的数量大于或等于5。
在本申请一实施例中,靠近承载板中心的两个相邻加热装置之间的间隙大于靠近承载板边缘的两个相邻加热装置之间的间隙。
在本申请一实施例中,所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器,其中,温度传感器和加热装置均与控制器连接,且每个所述加热装置至少设有一个通孔,每个通孔对应至少一个温度传感器设置,所述温度传感器至少部分位于所述通孔中或者位于所述通孔的上方以用于侦测其上方对应晶圆区域的温度,所述控制器根据温度传感器测得的温度调整对应加热装置的加热功率。
在本申请一实施例中,所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器,其中,温度传感器和加热装置均与控制器连接,承载板上表面相邻加热装置之间的每个环形区域至少设有一个通孔,每个通孔对应至少一个温度传感器设置,所述温度传感器至少部分位于所述通孔中或者位于所述通孔的上方,所述温度传感器倾斜设置以用于侦测对应加热装置上方晶圆区域的温度,所述控制器根据温度传感器测得的温度调整对应加热装置的加热功率。
在本申请一实施例中,所述刻蚀装置还包括多个温度传感器,所述温度传感器用于感测承载板上承载的晶圆的温度,所述加热装置用于接收根据所述晶圆的温度产生的控制信号,所述控制信号用于调整加热装置的加热功率。
在本申请一实施例中,所述承载板上设置有多个固定件,所述固定件固定连接于所述承载板,且所述固定件用于固定晶圆,所述温度传感器的顶部低于所述固定件用于支撑晶圆的表面。
在本申请一实施例中,所述固定件为卡爪,每个所述卡爪包括卡槽,所述卡槽用于卡住晶圆,所述温度传感器的顶部低于与所述卡槽的下表面。
在本申请一实施例中,所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器,其中,温度传感器和加热装置均与控制器连接,所述温度传感器位于承载板的上方,每个加热装置对应至少一个温度传感器,所述温度传感器用于侦测对应晶圆区域的温度,所述控制器根据温度传感器测得的温度调整对应加热装置的加热功率。
在本申请一实施例中,所述承载板的上表面设有多个向下的凹陷槽,所述凹陷槽用于收容所述加热装置,所述加热装置的上表面低于所述承载板的上表面。
在本申请一实施例中,所述承载板上设置有多个固定件,所述固定件固定连接于所述承载板,且所述固定件用于固定晶圆,所述加热装置的上表面低于所述固定件用于支撑晶圆的表面。
本申请第二方面实施例提供一种刻蚀系统,包括上述的刻蚀装置和晶圆,所述晶圆卡装在所述承载板上且所述承载板带动所述晶圆一起转动。
本申请第三方面实施例提供一种刻蚀方法,使用上述的蚀刻系统,所述刻蚀方法包括:
将晶圆固定在承载板上;
通过喷嘴向晶圆喷出刻蚀液;
每个加热装置独立给晶圆加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。
实施本申请实施例,具有如下有益效果:
通过在承载板上安装多个加热装置,其中,多个加热装置用于独立给晶圆加热,从而每个加热装置可以给晶圆的不同位置加热,在刻蚀过程中使晶圆的不同位置的温度可以通过对应的加热装置得到控制,从而可以对晶圆上的膜层上的刻蚀速率进行控制。通过本申请的刻蚀装置对晶圆刻蚀后,可以使晶圆上的膜层具有想要的样式,可以使晶圆的特性较好。而且,在本申请实施例中,通过加热装置的加热,可以提高刻蚀速率,降低了制程时间,提高了生产效率。而且,本申请实施例无需提升喷头的摆动范围以及承载板的转速,因此可以降低刻蚀液飞溅的风险,还可以减小晶圆出现缺陷的概率。另外,通过本申请的多个加热装置,可以调节每个加热装置上方的晶圆部分的刻蚀速率,可以满足各种不同制程的特殊要求。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本申请一实施例刻蚀系统的示意图。
图2是本申请一实施例刻蚀装置的示意图。
图3是本申请一实施例承载板、加热装置、温度传感器的俯视图。
图4是图3中椭圆形区域的示意图。
图5是本申请一实施例控制器、温度传感器、加热装置、驱动装置的电性连接图。
图6a是在前一道制程后(或者最开始的状态)晶圆上的膜层的样式图。
图6b是经过本申请的刻蚀装置刻蚀后想要达到的晶圆上的膜层的样式图。
图7a是在前一道制程后(或者最开始的状态)晶圆上的膜层的样式图。
图7b是经过本申请的刻蚀装置刻蚀后想要达到的晶圆上的膜层的样式图。
图8是本申请一实施例刻蚀方法的流程图。
图示标号:
100-刻蚀装置;110-刻蚀腔体;120-承载板;130-喷头;140-加热装置;150-温度传感器;160-凹陷槽;170-卡爪;180-驱动装置;191-通孔;192-控制器;200-晶圆。
具体实施方式
下面将结合附图,对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本申请一部分而非全部的实施例。基于本申请中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本申请保护的范围。
需要说明的是,在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的,而非限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式,除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解,本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。例如,A“和/或”B,包括:A、B、A和B以及A或B的情况。
请参阅图1,图1为本申请一实施例的刻蚀系统的示意图。在本实施例中,刻蚀系统包括刻蚀装置100和晶圆200(wafer),晶圆200位于刻蚀装置100上,晶圆200包括多个膜层,刻蚀装置100对晶圆200上的膜层进行刻蚀(etch)。本实施例的刻蚀装置100适用于湿法刻蚀(wet etch)。请结合图2-图5,在本实施例中,刻蚀装置100包括刻蚀腔体110、承载板120、喷头130和多个加热装置140。
具体而言,在本实施例中,刻蚀腔体110呈圆形。承载板120、喷头130和晶圆200都位于刻蚀腔体110中。喷头130喷出的刻蚀液完成对晶圆200的刻蚀后从刻蚀腔体110的边缘排出。
在本实施例中,承载板120位于刻蚀腔体110中,承载板120的形状与晶圆200的形状相适应,承载板120上表面的面积比晶圆200的面积略大,晶圆200不可移动的放置在承载板120上。具体而言,承载板120上设有多个固定件,例如3个、4个、5个、6个、8个等数目的固定件,固定件固定连接于承载板,且固定件用于固定晶圆。举例而言,在本实施例中,固定件为卡爪170,卡爪170的数量为6个,每个卡爪170包括卡槽,卡爪170通过该卡槽夹钳住晶圆200以使晶圆200在承载板120上不移动,晶圆200位于承载板120的上方,晶圆200与承载板120上表面之间存在间隙。在本实施例中,承载板120与驱动装置180电连接,驱动装置180驱动承载板120绕其中心点旋转,承载板120转动时带动其上的晶圆200一起转动,承载板120的转速与晶圆200的转速相同,在转动时两者相对静止。
在本实施例中,喷头130位于承载板120的上方,喷头130也位于晶圆200的上方,喷头130可沿预设方向摆动,预设方向与承载板120上表面平行,所述喷头130来回摆动的轴的中心位于晶圆200的圆心的正上方,在此处预设方向为X轴的方向,在图1中预设方向为左右方向,也即喷头130可沿左右方向来回摆动。另外,在本申请的其他实施例,预设方向也可以为其他方向,例如Y轴的方向等。在本实施例中,喷头130在晶圆表面的摆动半径范围可以为+40mm~-40mm,其中,喷头130处于0mm时喷头130垂直向下且喷头130的延长线过晶圆200的圆心。另外,在本申请的其他实施例中,喷头130在晶圆200表面的摆动半径还可以是其他范围,例如+85mm~-85mm或者其他范围。在本实施例中,喷头130用于向晶圆200喷出刻蚀液,刻蚀液用于对晶圆200的膜层进行刻蚀,刻蚀液为本领域技术人员知道的化学液体,在此不再赘述。在本实施例中,通过喷头130的摆动和晶圆200的转动,可以使刻蚀液比较均匀的撒到晶圆200的各处,可以使晶圆200各处的刻蚀速率(etching rate)比较一致。
在本实施例中,多个加热装置140安装在承载板120上,多个加热装置140可以分别给晶圆200的不同位置加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。在本实施例中,每个加热装置140成环形,例如为圆环形、椭圆环形、方环形等形状。在本实施例中,任意两个加热装置140中其中一个套在另外一个内。另外,在本申请的其他实施例中,加热装置还可以不成环形。
具体而言,请结合参见图1和图2,在本实施例中,每个加热装置140成圆环形,所有所述加热装置140的圆心相同,也即为同心圆,且在本实施例中加热装置140的圆心与承载板120的圆心重叠在同一点。另外,在本申请的其他实施例中,各个加热装置140的圆心也可以不相同。在本实施例中,各个加热装置140的半径相异,越靠近边缘的加热装置140的半径越大,越靠近中心的加热装置140的半径越小,小半径的加热装置140套在大半径的加热装置140内。在本实施例中加热装置140的数量大于或等于5,例如加热装置140的数量为5个、6个、7个、8个、9个、10个、12个、14个、16个、20个等,在图2中为6个。一般说来,加热装置140的数量越多越好,可以对晶圆200的温度控制越精细,对刻蚀速率的控制也越精细,但加热装置140越多,成本越高,且当承载板120的尺寸和加热装置140的尺寸确定后,承载板120上可以容纳的加热装置140的上限是确定的。
在本实施例中,每个加热装置140独立加热,也即每个加热被独立控制,各个加热装置140的功率可以相同,也可以不同。在本实施例中通过控制各个加热装置140独立加热,可以根据晶圆200在前一道制程后膜层的样式以及经过本申请的刻蚀装置100刻蚀后晶圆200的膜层所需要达到的样式,工作人员通过控制各个加热装置140的加热功率,对晶圆200各处的温度进行控制,而晶圆200温度与刻蚀速率成正比,也即晶圆200温度越高,刻蚀速率越快,进而可以实现对晶圆200各处的刻蚀速率进行控制,最终经过本申请的刻蚀装置100刻蚀后晶圆200上的膜层可以达到工作人员想要的膜层样式。
举例说来,在前一道制程后(或者最开始的状态)晶圆200上的膜层的样式请参见图6a,为了方便描述在图6a中晶圆200最上面的膜层中心要厚一些,边缘要薄一些,而经过本申请的刻蚀制程后,晶圆200最上面的膜层要实现图6b中的样式,也即在图6b中晶圆200最上面的膜层比较平坦,各处的厚度相同,为了达到图6b的样式,在刻蚀过程中,可以控制靠近中心的加热装置140的功率高些,靠近边缘的加热装置140功率低些,这样控制,可以实现边缘的刻蚀速率要慢些,中心的刻蚀速率要快些,通过精准计算经过刻蚀后最终可以得到图6b中的晶圆200样式。
又举例说来,在前一道制程后(或者最开始的状态)晶圆200上的膜层的样式请参见图7a,为了方便描述在图7a中晶圆200最上面的膜层比较平坦,各处的厚度相同,最终晶圆200刻蚀完成后要实现图7b中样式,在图7b中晶圆200最上面的膜层比较平坦,各处的厚度相同,也即需要实现各处蚀刻速率接近一致。然而,由于现有技术的刻蚀制程可能晶圆200各处的刻蚀速率不一样,例如晶圆200中心处的刻蚀速率最高,晶圆200边缘处的刻蚀速率最低,如果采用现有技术的刻蚀制程,则最终经过刻蚀后晶圆200最上面的膜层为中间薄、边缘厚的样式。而通过本实施例,经过计算,刻蚀装置100接收预设的参数,可以控制中心处加热装置140的加热功率低些,边缘处的加热装置140的加热功率高些,通过精准计算刻蚀后可以最终得到图7b的晶圆200的样式。
请继续参见图1-图5,在本实施例中,晶圆200位于承载板120的上方。当承载板120上安装多个加热装置140时,为了防止加热装置140对晶圆200稳定放置在承载板120上产生干扰,以及避免对晶圆200本身产生损伤,在本实施例中,承载板120的上表面设有多个向下的凹陷槽160,凹陷槽160的数量与加热装置140的数量相同,每个加热装置140位于一个凹陷槽160中,也即凹陷槽160用于收容加热装置140。在本实施例中凹陷槽160也成圆环形,所述加热装置140的上表面低于所述固定件用于支撑晶圆的表面,在本实施例中所述加热装置140的上表面低于所述卡装170的卡槽的下表面,也即当加热装置140安装到凹陷槽160中后,加热装置140未与晶圆200下表面接触。通过此种设计,不用改动固定件的设计,改动较小,可以降低成本,而且不会对晶圆200造成伤害。另外,在本申请的其他实施例中,加热装置140还可以与晶圆200下表面接触。另外,在本申请的其他实施例中,也可以不设计凹陷槽160,加热装置140可以与晶圆200下表面接触,也可以不与晶圆200下表面接触。另外,在本申请的其他实施例中,承载板120的上表面还可以设有一个大的凹陷槽160,所有加热装置140位于该凹陷槽160中。另外,在本申请的其他实施例中,所述加热装置140的上表面还可以低于承载板120的上表面。
在本实施例中,加热装置140为红外加热管,即使红外加热管未与晶圆200接触,红外加热管也可以较好的给晶圆200进行加热,以提升晶圆200对应位置的温度。另外,在本申请的其他实施例中,加热装置140也可以不为红外加热管,加热装置140可以为本领域技术人员熟知的其他加热装置140。
本实施例通过在承载板120上安装多个加热装置140,多个加热装置140用于独立给晶圆200加热。从而每个加热装置140可以给晶圆200的不同位置加热,在刻蚀过程中使晶圆200的不同位置的温度可以通过对应的加热装置140得到控制,从而可以对晶圆200上的膜层上的刻蚀速率进行控制。通过本申请的刻蚀装置100对晶圆200刻蚀后可以使晶圆200上的膜层具有想要的样式,可以使晶圆200的特性较好。而且,在本实施例中,通过加热装置140的加热,可以提高刻蚀速率,降低了制程时间,提高了生产效率。而且,本实施例无需提升喷头130的摆动范围以及承载板120的转速,因此可以降低刻蚀液飞溅的风险,还可以减小晶圆200出现缺陷的概率。另外,通过本申请的多个加热装置140,可以调节每个加热装置140上方的晶圆200部分的刻蚀速率,可以满足各种不同制程的特殊要求。
在本实施例中,多个加热装置140由承载板120的中心向外分布到承载板120的边缘,多个加热装置140可以均匀的分布在承载板120上,也可以不均匀的分布在承载板120上。在本实施例中多个加热装置140均匀的分布在承载板120上。在本实施例中,任意两个相邻加热装置140的间隙大于0mm,例如任意两个相邻加热装置140的间隙为1mm、2mm、5mm、7mm、10mm、15mm、20mm、25mm、30mm等。在本实施例中,设置两个相邻加热装置140的间隙大于0mm,可以防止相邻两个加热装置140接触,减少相邻两个加热装置140彼此之间的干扰;设置两个相邻加热装置140的间隙小于或等于30mm,可以防止间隙过大而导致间隙上方的晶圆200区域不能有效进行温度控制的问题。另外,在本申请的其他实施例中,任意两个相邻加热装置140的间隙可以大于30mm,不做限制。另外,在本申请的其他实施例中,由于越靠近承载板120边缘位置,相对越靠近承载板120中心位置,相邻加热装置140之间的晶圆200空白区域就越大,边缘的晶圆200空白区域相对中心的晶圆200空白区域达到相同的温度需要相邻加热装置140(相同的功率)加热的时间越长,导致边缘加热较慢,为了解决该问题,还可以设置为靠近承载板120中心的两个相邻加热装置140之间的间隙大于靠近承载板120边缘的两个相邻加热装置140之间的间隙,以使靠近承载板120边缘区域的加热装置140和靠近承载板120中心区域的加热装置140的对晶圆200的加热速率比较一致。
为了实时控制晶圆200的温度,以对晶圆200的刻蚀速率进行精准控制,在本实施例中,刻蚀装置100还包括多个温度传感器150和控制器192。其中,请结合参见图5,温度传感器150和加热装置140均与控制器192连接,所述控制器192可以为CPU、MCU、电脑或者其他的控制元器件,控制器192通过温度传感器150获得晶圆200各处的温度,进而控制器192控制对应的加热装置140的加热功率。另外,在本申请的其他实施例中,所述控制器192还可以不包括在刻蚀装置100中,还可以是外置的控制装置,例如为独立的电脑等,所述外置的控制器192与刻蚀装置100电连接。在本实施例中,每个加热装置140上至少设有一个通孔191,每个通孔191对应至少一个温度传感器150设置,温度传感器150至少部分位于通孔191中。在本实施例中,每个加热装置140上设有至少一个通孔191,在此处每个加热装置140上设有一个通孔191,对应至少一个温度传感器150,在此处每个通孔191对应一个温度传感器150,该温度传感器150用于侦测其上对应晶圆200区域的温度。在本实施例中,每个加热装置140对应的温度传感器150的数量可以为1个、2个、3个、4个、5个、6个等数量,如果温度传感器150为多个时,该多个温度传感器150均匀布置在对应加热装置140上。在本实施例中,当加热装置140对应的温度传感器150的数量为一个时,此时每个加热装置140上方的晶圆200的环形区域的温度即为该温度传感器150侦测得到的温度,控制器192根据该温度即时调整对应加热装置140的功率;当加热装置140对应的温度传感器150的数量为多个时,此时每个加热装置140上方的晶圆200的环形区域的温度即为该多个温度传感器150侦测的温度的均值,控制器192根据该均值实时调整对应加热装置140的加热功率。当加热装置140上方的晶圆200的环形区域的温度比工作人员预设的温度范围的上限高时,此时控制器192调低对应加热装置140的功率或者不加热,当加热装置140上方的晶圆200的环形区域的温度比工作人员预设的温度范围的下限低时,此时控制器192调高对应加热装置140的功率。通过这样调整,使加热装置140上方的晶圆200的环形区域的温度在工作人员预设的温度范围内。通过温度的调节,可以使刻蚀速度符合工作人员的要求。
另外,在本申请的其他实施例中,温度传感器150还可以完全位于加热装置140的通孔191中。另外,在本申请的其他实施例中,温度传感器150还可以位于通孔191的上方,温度传感器150的连接导线经过通孔191与控制器192连接。另外,在本申请的其他实施例中,承载板120上表面的相邻加热装置140之间的每个环形区域至少设有一个通孔191,此时为了使温度传感器150侦测对应加热装置140上方的晶圆200区域的温度,温度传感器150需要倾斜设置,而且,还可以在最内侧的加热装置140以内的承载板120上表面设有通孔191或者在最外侧的加热装置140以外的承载板120上表面设有通孔191,每个通孔191对应至少一个温度传感器150设置。另外,在本申请的其他实施例中,温度传感器150还可以间接侦测晶圆200对应区域的温度,例如温度传感器150位于承载板120的上方,每个加热装置140对应至少一个温度传感器150,所述温度传感器150用于间接侦测对应晶圆200区域的温度,在此处温度传感器150是侦测刻蚀液的温度,一般不同温度的晶圆200区域上方的刻蚀液的温度也会有差异。
另外,在本申请的其他实施例中,当控制器192为外置的控制装置时,此时控制器192分别与加热装置140和温度传感器150连接,所述控制器192接收温度传感器140测得的晶圆200各处的温度,并产生控制信号,所述加热装置140用于接收该控制信号,所述控制信号用于调整加热装置140的加热功率。
为了防止温度传感器150对晶圆200的损害,在本实施例中,当温度传感器150位于晶圆200的下方时,温度传感器150的顶部低于所述固定件用于支撑晶圆的表面,具体为温度传感器150的顶部低于卡爪170的卡槽的下表面,从而当晶圆200放置到固定件上时,温度传感器150与晶圆200下表面之间存在间隙,可以防止温度传感器150对晶圆200的损害。另外,在本申请的其他实施例中,当不需要担心温度传感器150对晶圆200的伤害时,此时温度传感器150还可以与晶圆200接触。在本申请的其他实施例中,当温度传感器150位于晶圆200的上方时,温度传感器150与晶圆200之间存在间隙。
在本实施例中,温度传感器150为红外温度传感器150。但本申请不限于此,在本申请的其他实施例中,温度传感器150还可以为本领域的技术人员知道的其他常规的温度传感器150。在本实施例中,温度传感器150可以实时侦测或者间隔预设时间侦测对应晶圆200区域的温度,预设时间例如为1秒、2秒、3秒等。
本申请实施例还提供一种刻蚀方法,该刻蚀方法与上述的刻蚀系统相对应。请结合参见图1-图8,所述刻蚀方法包括:
S110:将晶圆200固定在承载板120上;
S120:通过喷嘴向晶圆200喷出刻蚀液;
S130:每个加热装置140独立给晶圆200加热以用于改变每个加热装置140上方的刻蚀液的刻蚀速率。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于装置实施例而言,由于其与方法实施例基本相似,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
以上所揭露的仅为本申请较佳实施例而已,当然不能以此来限定本申请之权利范围,因此依本申请权利要求所作的等同变化,仍属本申请所涵盖的范围。
Claims (17)
1.一种刻蚀装置,其特征在于,包括:
刻蚀腔体;
承载板,其位于刻蚀腔体内,承载板上用于放置晶圆且承载板带动晶圆一起旋转;
喷头,其位于所述承载板的上方,所述喷头用于向所述晶圆喷出刻蚀液;
多个加热装置,其安装在所述承载板上,且用于给晶圆加热;
其中,每个加热装置独立加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。
2.如权利要求1所述的刻蚀装置,其特征在于,每个加热装置成环形,且任意两个加热装置中其中一个套在另外一个内。
3.如权利要求要求2所述的刻蚀装置,其特征在于,多个所述加热装置由承载板的中心向外分布到承载板的边缘。
4.如权利要求3所述的刻蚀装置,其特征在于,任意两个相邻加热装置之间的间隙大于0mm。
5.如权利要求3所述的刻蚀装置,其特征在于,每个加热装置成圆环形,所有所述加热装置的圆心相同且半径相异。
6.如权利要求5所述的刻蚀装置,其特征在于,所述加热装置的数量大于或等于5。
7.如权利要求3所述的刻蚀装置,其特征在于,靠近承载板中心的两个相邻加热装置之间的间隙大于靠近承载板边缘的两个相邻加热装置之间的间隙。
8.如权利要求1所述的刻蚀装置,其特征在于,所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器,其中,温度传感器和加热装置均与控制器连接,且每个所述加热装置至少设有一个通孔,每个通孔对应至少一个温度传感器设置,所述温度传感器至少部分位于所述通孔中或者位于所述通孔的上方以用于侦测其上方对应晶圆区域的温度,所述控制器根据温度传感器测得的温度调整对应加热装置的加热功率。
9.如权利要求2所述的刻蚀装置,其特征在于,所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器,其中,温度传感器和加热装置均与控制器连接,承载板上表面相邻加热装置之间的每个环形区域至少设有一个通孔,每个通孔对应至少一个温度传感器设置,所述温度传感器至少部分位于所述通孔中或者位于所述通孔的上方,所述温度传感器倾斜设置以用于侦测对应加热装置上方晶圆区域的温度,所述控制器根据温度传感器测得的温度调整对应加热装置的加热功率。
10.如权利要求1所述的刻蚀装置,其特征在于,所述刻蚀装置还包括多个温度传感器,所述温度传感器用于感测承载板上承载的晶圆的温度,所述加热装置用于接收根据所述晶圆的温度产生的控制信号,所述控制信号用于调整加热装置的加热功率。
11.如权利要求8或9所述的刻蚀装置,其特征在于,所述承载板上设置有多个固定件,所述固定件固定连接于所述承载板,且所述固定件用于固定晶圆,所述温度传感器的顶部低于所述固定件用于支撑晶圆的表面。
12.如权利要求11所述的刻蚀装置,其特征在于,所述固定件为卡爪,每个所述卡爪包括卡槽,所述卡槽用于卡住晶圆,所述温度传感器的顶部低于与所述卡槽的下表面。
13.如权利要求1所述的刻蚀装置,其特征在于,所述刻蚀装置还包括多个温度传感器和控制器,其中,温度传感器和加热装置均与控制器连接,所述温度传感器位于承载板的上方,每个加热装置对应至少一个温度传感器,所述温度传感器用于侦测对应晶圆区域的温度,所述控制器根据温度传感器测得的温度调整对应加热装置的加热功率。
14.如权利要求1-10、13任意一项所述的刻蚀装置,其特征在于,所述承载板的上表面设有多个向下的凹陷槽,所述凹陷槽用于收容所述加热装置,所述加热装置的上表面低于所述承载板的上表面。
15.如权利要求1-10、13任意一项所述的刻蚀装置,其特征在于,所述承载板上设置有多个固定件,所述固定件固定连接于所述承载板,且所述固定件用于固定晶圆,所述加热装置的上表面低于所述固定件用于支撑晶圆的表面。
16.一种刻蚀系统,其特征在于,包括如权利要求1-15任意一项所述的刻蚀装置和晶圆,所述晶圆卡装在所述承载板上且所述承载板带动所述晶圆一起转动。
17.一种刻蚀方法,使用如权利要求16所述的蚀刻系统,其特征在于,所述刻蚀方法包括:
将晶圆固定在承载板上;
通过喷嘴向晶圆喷出刻蚀液;
每个加热装置独立给晶圆加热以用于改变每个加热装置上方的刻蚀液的刻蚀速率。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910655162.1A CN110491803A (zh) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | 刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CN201910655162.1A CN110491803A (zh) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | 刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CN110491803A true CN110491803A (zh) | 2019-11-22 |
Family
ID=68547506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CN201910655162.1A Pending CN110491803A (zh) | 2019-07-19 | 2019-07-19 | 刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
CN (1) | CN110491803A (zh) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112382589A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-19 | 泉芯集成电路制造(济南)有限公司 | 一种去除芯片表面氧化硅的装置及方法 |
CN117908599A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-04-19 | 苏州恩腾半导体科技有限公司 | 一种用于动态控制湿式蚀刻工艺的温度的方法和设备 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160071745A1 (en) * | 2014-09-04 | 2016-03-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Spot heater and device for cleaning wafer using the same |
CN109473381A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-15 | 上海华力微电子有限公司 | 湿法刻蚀清洗设备和方法 |
KR20190033672A (ko) * | 2017-09-21 | 2019-04-01 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
-
2019
- 2019-07-19 CN CN201910655162.1A patent/CN110491803A/zh active Pending
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20160071745A1 (en) * | 2014-09-04 | 2016-03-10 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Spot heater and device for cleaning wafer using the same |
KR20190033672A (ko) * | 2017-09-21 | 2019-04-01 | 세메스 주식회사 | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 |
CN109473381A (zh) * | 2018-10-31 | 2019-03-15 | 上海华力微电子有限公司 | 湿法刻蚀清洗设备和方法 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN112382589A (zh) * | 2020-11-10 | 2021-02-19 | 泉芯集成电路制造(济南)有限公司 | 一种去除芯片表面氧化硅的装置及方法 |
CN117908599A (zh) * | 2024-01-18 | 2024-04-19 | 苏州恩腾半导体科技有限公司 | 一种用于动态控制湿式蚀刻工艺的温度的方法和设备 |
CN117908599B (zh) * | 2024-01-18 | 2024-10-11 | 苏州恩腾半导体科技有限公司 | 一种用于动态控制湿式蚀刻工艺的温度的方法和设备 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110491803A (zh) | 刻蚀装置、刻蚀系统及刻蚀方法 | |
KR102460311B1 (ko) | 기판 처리 장치 및 기판 처리 방법 | |
TWI721062B (zh) | 電漿處理方法及電漿處理裝置 | |
JP4499274B2 (ja) | 半導体処理装置における温度測定方法および半導体処理方法 | |
JP2005526383A (ja) | 研磨パッドを加熱するための方法及び装置 | |
US9296083B2 (en) | Polishing apparatus and polishing method | |
CN207637755U (zh) | 一种旋转蚀刻装置及湿法刻蚀机台 | |
KR20140008389A (ko) | 열처리 챔버용 에지 링 | |
WO2018159687A1 (ja) | ウエハ加熱装置 | |
JP6180811B2 (ja) | 基板処理装置 | |
WO2014143505A1 (en) | Susceptor support shaft for improved wafer temperature uniformity and process repeatability | |
CN104909824B (zh) | 坩埚隔绝层的制造方法及其所应用的喷涂装置 | |
CN109473381A (zh) | 湿法刻蚀清洗设备和方法 | |
CN114388387A (zh) | 晶圆清洗装置及方法 | |
JP2005334754A (ja) | 塗布膜形成装置 | |
JP5141155B2 (ja) | 成膜装置 | |
KR20190054370A (ko) | 기판 처리 장치 | |
JP2024520850A (ja) | 基板処理装置 | |
KR101225490B1 (ko) | 웨이퍼 연마속도 제어장치, 웨이퍼 연마장치 및 그를 이용한 웨이퍼 연마방법 | |
JP2013171960A (ja) | 基板処理装置および基板処理方法 | |
JP3514254B2 (ja) | 熱処理装置およびシリコンエピタキシャルウェーハの製造方法 | |
CN213878027U (zh) | 一种晶圆表面温度一致的加热装置 | |
JP2565156Y2 (ja) | 半導体製造装置及びそのウェーハ置台 | |
JPH03270012A (ja) | 半導体製造装置 | |
JP2004022839A (ja) | Soi基板の研磨方法およびその装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PB01 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20191122 |