一种刻蚀装置的制作方法

本发明涉及半导体良率提升领域，尤其涉及一种刻蚀装置。

背景技术：

在旋转刻蚀机台刻蚀的流程中，由于需要晶圆处于高速旋转状态，使得化学液在晶圆中心附近的旋转离心力最小而在晶圆边缘的旋转离心力最大，因而造成化学液在晶圆边沿停留时间短，晶圆边沿刻蚀率低，同时旋转刻蚀机台往往采用化学液喷酸管路从晶圆中心上方进行喷酸，管路无法到达晶圆的边沿（最大移动距离为晶圆半径的90%以防止化学液流到晶圆背面或卡盘上），使得最终的晶圆产品刻蚀不均匀。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提出了一种刻蚀装置，包括：

旋转刻蚀机台，包括一腔体，所述腔体用于固定和刻蚀晶圆；

至少一个加热装置，分别设置于所述旋转刻蚀机台的所述腔体的边缘；

所有所述加热装置对所述腔体的边缘进行加热，以在刻蚀所述晶圆时提高所述旋转刻蚀机台对所述晶圆的边缘的刻蚀率。

上述的刻蚀装置，其中，所有所述加热装置对所述腔体的边缘进行加热，以将所述腔体的边缘的温度提升0~3℃。

上述的刻蚀装置，其中，每个所述加热装置具有可相互切换的至少两个温度等级；

每个所述加热装置分别包括：

至少一个发热单元，用于对所述旋转刻蚀机台的边缘进行加热；

控制单元，分别连接每个所述发热单元，用于通过控制所述发热单元的工作状态来控制所述加热装置在不同的所述温度等级之间进行切换，以针对所述旋转刻蚀机台上选用的不同的刻蚀液进行对应的温度补偿。

上述的刻蚀装置，其中，每个所述加热装置中分别包括多个所述发热单元；

每个所述发热单元分别为加热丝；

所述控制单元分别控制每个所述发热单元的开闭来控制所述加热装置在不同的所述温度等级之间进行切换。

上述的刻蚀装置，其中，每个所述加热装置中分别包括一个所述发热单元；

所述发热单元为加热带；

所述控制单元控制所述发热单元的发热温度来控制所述加热装置在不同的所述温度等级之间进行切换。

上述的刻蚀装置，其中，于所述腔体的边缘分别设置两个所述加热装置，两个所述加热装置的位置相互对称。

上述的刻蚀装置，其中，于所述腔体的边缘均匀分布多个所述加热装置。

上述的刻蚀装置，其中，所有所述加热装置的所述控制单元集成于一控制器中。

有益效果：本发明提出的一种旋转刻蚀机台能够对晶圆的边缘进行温度补偿，以对刻蚀流程的刻蚀均匀度进行优化，从而提高最终的产品良率。

附图说明

图1为本发明一实施例中刻蚀装置的结构示意图；

图2为本发明一实施例中刻蚀后的晶圆中各个刻蚀点的厚度分布数据图；

图3为本发明一实施例中刻蚀率速率与晶圆的半径的关系曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行进一步说明。

在一个较佳的实施例中，如图1所示，提出了一种刻蚀装置，可以包括：

旋转刻蚀机台20，可以包括一腔体（附图中未标注），腔体可以用于固定和刻蚀晶圆10；

至少一个加热装置30，可以分别设置于腔体的边缘；

所有加热装置30可以对腔体的边缘进行加热，以在刻蚀晶圆10时提高旋转刻蚀机台20对晶圆的边缘的刻蚀率。

其中，晶圆10顶部的导管40用于将刻蚀液喷洒在晶圆10上。

具体地，对加热装置30的加热温度的选择可以通过多次实验对多个晶圆10依次进行相同的刻蚀操作得到，通过对每个距离晶圆圆心距离相同固定刻蚀点或取样点的刻蚀厚度数据进行取均值操作，如图3所示，可以将多次实验的多个晶圆的均值再取平均值作为拟合曲线的取样点；刻蚀速率可以通过最终刻蚀后的晶圆的厚度分析出来，厚度越大则刻蚀速率越低；但上述的方案只是一种优选的情况，其他能够拟合晶圆上每个刻蚀点的刻蚀速率与刻蚀点到晶圆中心的距离的梯度关系的计算方法都应视为包含在本发明内。

在一个较佳的实施例中，所有加热装置可以对腔体的边缘进行加热，以将腔体的边缘的温度提升0~3℃，实际生产中可以根据晶圆上各个刻蚀点的厚度的离散程度对该温度提升进行调整。

上述实施例中，优选地，每个加热装置可以具有可相互切换的至少两个温度等级；

每个加热装置可以分别包括：

至少一个发热单元，用于对旋转刻蚀机台的边缘进行加热；

控制单元，可以分别连接每个发热单元，可以用于通过控制发热单元的工作状态来控制加热装置在不同的温度等级之间进行切换，以针对旋转刻蚀机台上选用的不同的刻蚀液进行对应的温度补偿。

上述实施例中，优选地，每个加热装置中可以分别包括多个发热单元；

每个发热单元可以分别为加热丝（可以是如图1所示的加热丝31）；

控制单元可以分别控制每个发热单元的开闭来控制加热装置在不同的温度等级之间进行切换。

具体地，优选的情况下，可以通过控制加热丝打开的数量控制加热温度，比如打开三根加热丝（或加热片）中的两根来将加热温度控制在提高2℃；不同的加热等级可以对应于不同的加热温度，以满足不同的刻蚀液对温度的要求。

其中，扫描晶圆获得每个刻蚀点的厚度的数据图样可以如图2所示，该图中反映出边缘处的厚度值高于中心附近的刻蚀点的厚度，因此可分析得出边缘处的刻蚀速率低于中心部分。

上述实施例中，优选地，每个加热装置中可以分别包括一个发热单元；

发热单元为加热带；

控制单元控制发热单元的发热温度来控制加热装置在不同的温度等级之间进行切换。

在一个较佳的实施例中，可以于腔体的边缘分别设置两个加热装置，两个加热装置的位置相互对称。

在一个较佳的实施例中，可以于腔体的边缘均匀分布多个加热装置。

上述的加热装置的排布方式仅仅作为优选的情况，其他凡是能够实现将旋转刻蚀机台的边缘的温度升高以提高晶圆在边缘处的刻蚀率的加热装置的安排方式均应视为包含在本发明内。

上述实施例中，优选地，所有加热装置的控制单元集成于一控制器中。

综上所述，本发明提出的一种刻蚀装置，包括旋转刻蚀机台和至少一个加热装置，旋转刻蚀机台的腔体用于固定和刻蚀晶圆，每个加热装置分别设置于腔体的边缘，所有加热装置对腔体的边缘进行加热以在刻蚀晶圆时提高对晶圆的边缘的刻蚀率，以对刻蚀流程的刻蚀均匀度进行优化，从而提高最终的产品良率。

通过说明和附图，给出了具体实施方式的特定结构的典型实施例，基于本发明精神，还可作其他的转换。尽管上述发明提出了现有的较佳实施例，然而，这些内容并不作为局限。

对于本领域的技术人员而言，阅读上述说明后，各种变化和修正无疑将显而易见。因此，所附的权利要求书应看作是涵盖本发明的真实意图和范围的全部变化和修正。在权利要求书范围内任何和所有等价的范围与内容，都应认为仍属本发明的意图和范围内。